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光电流成像系统助力纳米光电子器件研究

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光电流成像系统助力纳米光电子器件研究

发布日期:2019-10-24 作者: 点击:

太阳能电池/光电探测器等光电器件研究工作中,光电流是十分重要的一种性能表征的手段。而将光电流现象可视化的显示出来,可以帮助研究材料本身微观结构与光电流的相互关系,为理解材料微纳结构器件研发中电荷传输与复合的过程提供有价值的信息。材料位置与光电流大小一一对应的mapping图,也可以更为准确地提取材料的关键电学特性参数,例如载流子扩散长度,耗尽层宽度等等。可以更好地揭示器件内部的工作机制,为器件的结构设计与性能优化提供了方向性的指引。近几年,光电流成像系统在各类纳米光电子器件研究中应用颇多。尤其是在过渡金属硫化物TMDS以及黑鳞BP等二维材料领域日趋火热,这类新型二维材料的性能以及器件工作机制上和传统半导体区别很大,借助光电流成像系统则成为了一种研究内在机理的重要手段。目前研究所常用的光电流成像系统,为了提高灵敏度和信噪比,往往需要使用锁相放大器和光学斩波器,会大大增加整套系统的花费。


Nanobase的光电流成像系统,在显微共聚焦拉曼的基础上,可以方便的扩展微区光电成像功能,具有较高分辨率(光斑尺寸~2.3um),较大的扫描范围(200um*200um),振镜扫描的光点控制方式微纳结构紫外压印,可以实现同一点的拉曼/光电流/荧光/荧光寿命测量,为研究团队提供强有力的实验数据。


韩国成均馆大学的 Si Young Lee教授在他的研究Large Work Function Modulation of Monolayer MoS2 by Ambient Gases中使用这套系统,研究了MoS2器件在不同环境气体下的工作效率,并制出部分钝化的新型半导体,其理想因子几乎为1,具有电可逆性,并且通过光电流成像系统测得耗尽层宽度为~200nm,比体半导体窄很多。相关研究成果发表在ACS NANO杂志上(ACS Nano 2016,10,6,6100-6107)

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