【摘 要】
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半导体材料在科技领域发挥着极其重要的作用,近年来光电半导体材料也得到了重点关注和投入。制备多功能集成和高精度响应的光电半导体器件已成为光电检测和光学计算的普遍发展趋势。由于常规的正光电导器件很难满足人们的需求,要想在光电检测、光芯片和光计算等相关领域实现重大突破,研究负光电导效应具有重要意义。但是,迄今为止很少有研究者报道室温下具有超大电流降、大关/开比和超快响应速度的负光电导器件。本研究针对这一
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半导体材料在科技领域发挥着极其重要的作用,近年来光电半导体材料也得到了重点关注和投入。制备多功能集成和高精度响应的光电半导体器件已成为光电检测和光学计算的普遍发展趋势。由于常规的正光电导器件很难满足人们的需求,要想在光电检测、光芯片和光计算等相关领域实现重大突破,研究负光电导效应具有重要意义。但是,迄今为止很少有研究者报道室温下具有超大电流降、大关/开比和超快响应速度的负光电导器件。本研究针对这一研究缺口设计了石墨烯/CsPbBr3量子点-P型氮化镓/石墨烯结构。该结构具有7.59μA的超大电流降,关/开比高达32.6,响应时间低于113μs。当照射360nm的激光后,氮化镓价带顶的电子被激发到导带底,产生电子-空穴对。导带中的光生电子由于两边接触面的差异开始移动,产生电子电流。偏置电压下产生的空穴电流与光生电子电流相反,实现了电流降低的效果。本研究利用此结构制造了光电非门和光电三值门,其中光电非门实现了以光作为输入、电压作为输出的非门逻辑,具有快速稳定的响应,而光电三值门丰富了三值输出的模式,提高了正光电导器件和负光电导器件组合使用的应用价值。本研究为解决负光电导器件的稀缺提供了一种策略,有可能促进光电器件的集成和半导体产业的发展。
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