Международная группа ученых создала сверхчувствительный фотодетектор на основе нанослоев дисульфида титана. Разработанный материал способен поглощать большую часть солнечного спектра. Исследование опубликовано в журнале Journal of Materials Research and Technology.
Фотодетекторы встречаются в самых различных сферах – от науки до телекоммуникаций. Наиболее востребованными являются высокоэффективные фотодетекторы, способные работать в широком диапазоне длин волн: от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Важными свойствами фотодетекторов являются рабочий диапазон, эффективность и чувствительность. Чаще всего коммерческие фотодетекторы создаются на основе полупроводников. Свойства фотодетекторов напрямую зависят от ширины запрещенной зоны полупроводника, скорости и плотности носителей тока.
В новом исследовании ученые заострили свое внимание на слоистых кристаллах дисульфида титана (TiS2). Двумерные слоистые наноструктуры дихалькогенидов переходных металлов обладают уникальными возможностями. До этого в двумерных слоях TiS2 наблюдали возникновение тока при поглощении света. Исходя из широкой совокупности свойств, ученые разработали фотодетектор на основе нанослоев дисульфида титана. Его преимущество заключается в относительной дешевизне, что делает его наиболее привлекательным среди конкурентов.
Чтобы синтезировать нанокристаллы дисульфида титана, исследователи использовали метод химического газового транспорта. Затем слоистые нанокристаллы были ориентированы на рабочей поверхности фотодетектора с помощью техники диэлектрофореза. Это метод, основанный на приложении силы к диэлектрическим частицам под воздействием переменного тока в растворе. Его преимущества заключаются в гибкости, контролируемости и удобстве. Исследователи изучили характеристики фотодетектора, освещая его светодиодными лампами на разных длинах волн с разной плотностью мощности излучения.
«Созданный нами фотодетектор показал себя стабильным сверхчувствительным устройством с широким рабочим диапазоном. Мы можем сказать, что нанолисты TiS2 могут быть использованы в качестве превосходного материала для оптоэлектронных устройств будущего», – заключает Прабхаш Мишра, старший научный сотрудник Самарского университета.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
