Ⅲ-Ⅴ/Ⅱ-Ⅵ等窄带隙半导体材料及其超晶格的出现推动了红外、太赫兹技术的发展,在国防安全、生物医疗、环境、通信等领域发挥着重要的作用。如今,伴随着器件小型化、低功耗、CMOS兼容集成的发展趋势以及宽光谱、室温工作等性能突破的需要,传统红外和太赫兹器件的技术瓶颈越来越突出,主要体现在器件的复杂结构、外延成本、与硅工艺的兼容性等局限。二维材料的兴起,尤其是窄带隙二维材料,因其原子层厚度、范德华集成、高载流子迁移率、可调带隙等优异的物理特性,为红外、太赫兹光电子器件的发展带来了新契机。基于此,我们从新型窄带隙二维材料的生长、能带工程和电输运性质调节等方面着手,探究了以窄带隙半导体黑磷为代表的新型二维材料在红外和太赫兹光电器件(探测器、激光器等)中的应用。
Ref:
[1] K. Zhang*, et al., Nature Commun. 16, 25 (2025)
[2] K. Zhang*, et al., Light-Sci. Appl. 13:81 (2024)
[3] K. Zhang*, et al., Nature Mater. 22, 717 (2023)
[4] K. Zhang*, et al., Adv. Mater. 35, 2209346 (2023)
[4] K. Zhang*, et al., ACS Nano 17, 8743 (2023)
[5] K. Zhang*, et al., IEEE Electron Device L. 44, 686 (2023)
[6] K. Zhang*, et al., ACS Nano 16, 12922 (2022)
[7] K. Zhang*, et al., Adv. Mater. 34, 2207796 (2022)
[9] K. Zhang*, et al., Nano Lett. 21, 10139 (2021)
[10] K. Zhang*, et al., Nature Commun. 11, 1330 (2020)