通过增强的化学气相沉积法对用于高性能柔性光电探测器的单层WS2进行晶圆级合成

由于二维(2D)纳米材料在下一代电子学和光电子学中的应用前景广阔,因此最近引起了相当大的关注。 特别是,高质量2D材料的大规模合成是其实际应用的基本要求。 在这里,我们演示了通过增强的化学气相沉积(CVD)方法对高度结晶且均质的单层WS2进行晶圆级合成,其中可以在多温度区水平炉中有效地实现对前驱物蒸汽压的精确控制。 与常规的合成方法相反,所获得的单层WS2在整个生长的整个基板晶片(例如,直径为2英寸)上的结晶度和形态方面均具有优异的均匀性,这通过详细的特征得到了证实。 当结合到典型的刚性光电探测器中时,单层WS2可以带来可观的光电探测性能,其响应度为0.52 mA / W,探测度为4.9×109 Jones,响应速度快(<560μs)。 此外,一旦在聚酰亚胺上制成柔性光电探测器,单层WS2的响应度可高达5 mA / W。 重要的是,即使经过3,000次弯曲后,光电流仍保持其初始值的89%。 这些结果凸显了本技术的多功能性,这使其可以在较大的基材中应用,以及CVD生长的均质WS2单层的出色的机械柔韧性和耐用性,可以促进先进的柔性光电器件的发展。