基于各向异性二维Ge Se的无偏振器偏振图像传感器

偏振是光的一个重要信息,偏振探测可以把信息量从三维(光强、光谱和空间)扩充到七维(光强、光谱、空间、偏振度、光偏振等),为成像物体提供关键的视觉信息(如表面粗糙度、几何形状或方向),因此偏振成像技术在目标检测等领域有着巨大的潜力.然而这些领域往往需要复杂的偏振编码,现有的复杂透镜系统和偏振器限制了集成成像传感器的小型化能力.本文通过二维各向异性α-Ge Se半导体,成功实现了无偏振器的偏振敏感可见-近红外光电探测器/成像仪.作为传感器系统的关键部件,该原型Au/GeSe/Au光电探测器具有灵敏度高、光谱响应宽、响应速度快(~10³A W^-1, 400–1050 nm, 22.7/49.5μs)等优点.此外,该器件在690–1050 nm光谱范围内表现出独特的偏振灵敏度,并且对沿y方向的偏振光吸收最强,这一点通过分析α-Ge Se的光跃迁行为也得到了证实.最后,将2D-Ge Se器件应用到成像系统中进行偏振成像,在808 nm近红外波段处,在不同的偏振方向上,辐射目标的对比度为3.45.这种成像仪在没有偏振器的情况下,能够在场景中感知双频偏振信号,为偏振成像传感器阵列的广泛应用奠定了基础.     

铁掺杂诱导二维硒化铟的多铁性（英文）

多铁材料具有巨大的潜力,可应用于新型磁电设备,如高密度非易失性存储等.在本工作中,我们报道了一种具有铁电性和铁磁性共存特性的新型二维铁掺杂硒化铟.实验结果显示,Fe原子在In原子位点进行了替位掺杂,Fe的含量约为3.22%,其化学式为Fe0.16In1.84Se3.基于密度泛函理论第一性原理计算预测,当Fe替代硒化铟中In的位置时,每个Fe原子的磁矩为5μB.我们通过量子干涉超导测试进一步证实了理论预测.磁性测量表明纯硒化铟是抗磁性的,而Fe0.16In1.84Se3表现出铁磁行为,在2 K时具有平行各向异性,居里温度约为8 K.此外,压电力响应测试表明Fe原子掺杂进入铁电硒化铟纳米薄片后仍保持稳定的室温铁电性.研究结果表明,层状多铁材料Fe0.16In1.84Se3在未来的纳米电子、磁性和光电器件中具有潜在的应用前景.     

宽带隙二维半导体TlGaS2紫外探测器

紫外光电探测器是继红外激光探测技术之后发展起来的一种新型探测技术。其中基于宽带隙的低维半导体材料的紫外光电探测器是当下的研究热点之一。为了实现对宽带隙二维材料体系的拓宽以及高性能紫外探测器的研制，研究了机械剥离的铊镓硫(TlGaS₂)纳米片的能带结构以及光谱性质，制作了基于TlGaS₂纳米片的紫外光电探测器。结果显示，TlGaS₂纳米片在紫外乃至日盲紫外波段均具有较高的吸收。探测器响应波段与光学吸收结果一致，对360 nm的紫外信号具有最佳的探测性能。此外，探测器在响应范围内均表现出了很低的暗电流以及优异的光电响应速度。测试结果说明了TlGaS₂二维材料在紫外光电器件领域具有一定的研究前景和潜在的应用价值。