二维原子晶体材料，特别是过渡金属硫属化合物(TMDCs)，由于其原子级厚度、高载流子迁移率和可调电子结构，表现出丰富的物理性能，近几年来被广泛认为是后摩尔时代的重要电子材料之一。特别是其抑制短沟道效应、低内禀载流子浓度的特点，使其在新型逻辑器件、高性能红外探测等领域受到广泛重视。然而，由于硫族元素高分压导致的非金属缺陷，TMDCs通常表现出n型导电特性。
近日，四川大学特聘研究员王泽高团队在新型二维原子晶体材料PtS可控制备及其光电探测的外场调控方面取得了新成果。通过直接硫化法制备了原子层厚度的四方相PtS半导体薄膜，对其电输运性质及接触电极性质进行研究揭示其p型半导特性，丰富了p型二维原子晶体种类。在此基础上，构筑了PtS/MoS2 p-n结光电晶体管，研究了异质结内建电势及外场调控的光电探测，表现出宽带、高探测率的优异光电探测性能。耦合外电场与光场，研究人员展示了材料光-物质作用的调控机制，实现了外量子效率及光生载流子寿命的调控。
该工作为研究外物理场调控二维原子晶体基光电探测提供了一种新思路，对红外探测具有重要意义，相关成果以“Manipulate the Light-Matter Interaction of PtS/MoS2 p–n Junction for High Performance Broadband Photodetection”为题发表在著名期刊《Advanced Functional Materials》上。论文第一作者为我校硕士二年级研究生李芳，我校王泽高特聘研究员为通讯作者，四川大学为该论文的唯一署名单位。
上述研究工作得到国家自然科学基金(52002254)和四川省科技厅应用基础研究重点项目(2020YJ0262)等项目资助。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202104367
