二維原子晶體材料，特別是過渡金屬硫屬化合物(TMDCs)，由于其原子級厚度、高載流子遷移率和可調電子結構，表現出豐富的物理性能，近幾年來被廣泛認為是后摩爾時代的重要電子材料之一。特別是其抑制短溝道效應、低內稟載流子濃度的特點，使其在新型邏輯器件、高性能紅外探測等領域受到廣泛重視。然而，由于硫族元素高分壓導致的非金屬缺陷，TMDCs通常表現出n型導電特性。
近日，四川大學特聘研究員王澤高團隊在新型二維原子晶體材料PtS可控制備及其光電探測的外場調控方面取得了新成果。通過直接硫化法制備了原子層厚度的四方相PtS半導體薄膜，對其電輸運性質及接觸電極性質進行研究揭示其p型半導特性，豐富了p型二維原子晶體種類。在此基礎上，構筑了PtS/MoS2p-n結光電晶體管，研究了異質結內建電勢及外場調控的光電探測，表現出寬帶、高探測率的優異光電探測性能。耦合外電場與光場，研究人員展示了材料光-物質作用的調控機制，實現了外量子效率及光生載流子壽命的調控。
該工作為研究外物理場調控二維原子晶體基光電探測提供了一種新思路，對紅外探測具有重要意義，相關成果以“Manipulate the Light-Matter Interaction of PtS/MoS2 p–n Junction for High Performance Broadband Photodetection”為題發表在著名期刊《Advanced Functional Materials》上。論文第一作者為我校碩士二年級研究生李芳，我校王澤高特聘研究員為通訊作者，四川大學為該論文的唯一署名單位。
上述研究工作得到國家自然科學基金(52002254)和四川省科技廳應用基礎研究重點項目(2020YJ0262)等項目資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202104367
