通过内置电场，p-n型GaSe/SnS2异质结表现出高性能的光电特性和自供电能力

《Journal of Materials Chemistry C》：High-performance photoelectric and self-powered properties of a p–n GaSe/SnS2 heterojunction by a built-in electric field

二维材料范德华异质结的构建及其自供电性能与应变效应研究。通过GaSe/SnS2异质结的制备，实现了内置电场驱动的高效光电器件，紫外光响应性提升且最大光电流达3.9a?2/光子， extinction ratio达38.3。实验与理论分析表明垂直和各向异性应变可调控能带结构与光电特性，为多功能自供电光电器件发展提供新思路。

　　

多功能自供电设备的研发和探索得益于二维（2D）材料之间形成的范德瓦尔斯（vdW）异质结。在本研究中，使用GaSe单层和SnS?单层构建了一个GaSe/SnS?异质结。该异质结结构稳定，属于II型排列。异质结中存在的电势差（EP）产生了内置电场，使得设备无需外加偏压即可运行，从而实现了自供电功能。与单一材料相比，GaSe/SnS?异质结在紫外区域的光电响应性得到了显著提升。该异质结的最大光电流达到每光子3.9 A2，且在光子能量为4.1 eV和3.2 eV时的消光比分别为38.3。此外，垂直应变和双轴应变对GaSe/SnS?异质结的能带结构和光电特性具有重要影响。我们验证了实验发现的p-n型异质结，解释了GaSe/SnS?的高性能，并从理论上分析了其自供电能力以及应变对其性能的调制作用。本研究为2D范德瓦尔斯异质结的自供电特性和应变调制提供了新的见解，有助于多功能光电设备的发展。