原位硒化的WSe2/W/Ge背靠背双肖特基异质结，用于宽带高速偏振编码通信

《Laser & Photonics Reviews》：In Situ Selenized Back-to-Back WSe2/W/Ge Dual Schottky Heterojunction for Broadband High-Speed Polarization-Encoded Communication

短波红外光电探测器采用二维WSe?/三维Ge异质结结构，通过W钝化辅助原位硒化技术抑制副产物生成，实现532-2200 nm宽谱响应，1550 nm处响应度达2.77 A/W，特定检测度1.55×1012 Jones，双指数衰减特性源于快慢载流子协同传输，支持高分辨率极化成像和高速通信。

　　

摘要

由二维过渡金属硫族化合物（TMDs）和三维半导体组成的混合维度范德华异质结构在短波红外（SWIR）光检测方面展现出巨大潜力。在本研究中，通过采用W钝化层辅助的原位硒化技术，成功地在Ge基底上实现了WSe₂/W/Ge背靠背双肖特基异质结的原位制备，有效抑制了GeSe副产物的形成。制备的8 × 8光探测器阵列在532–2200纳米的宽光谱范围内表现出显著的光响应特性。具体而言，该探测器在1550纳米处的响应度（$$）和特定检测率（$$）分别高达2.77 A/W和1.55 × 10¹² Jones。该器件表现出独特的双指数衰减特性，这源于背靠背双肖特基结构中快速与慢速载流子传输的协同作用。这一机制解释了器件的高速光响应现象，其响应时间分别为1.70/1.67 μs和0.19/0.88 μs，3 dB截止频率（$$）分别为198 kHz和385 kHz。该器件支持高分辨率的SWIR偏振成像和高速通信，为下一代SWIR光探测器提供了一种新的架构。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者提出合理请求后获得。