2022年,探索以石墨烯、黑磷和过渡金属二卤族化合物为代表的新材料的光电性能,正吸引着广泛的电子和光子应用领域的巨大研究兴趣。基于层状二维(2D)材料石墨烯(Nat. Commun. 2018, 9, 5392. Nat. Commun. 2021, 12, 543.)、黑磷 (Adv. Sci. 2020, 7, 2070029.)的太赫兹探测在室温下由于强烈的背景热噪声干扰,存在响应速度慢、制造成本高或需要低温冷却的缺点。目前,Cd3As2、MoTe2、TaIrTe4等拓扑半金属材料近年来已被引入光电检测领域 (Nat. Mater. 2020, 19,830.)。特别是Berry曲率增强的巨光响应对于技术上重要的中红外和太赫兹区域的高灵敏度光电探测应用具有实际意义。本工作基于新型材料EuSn2As2 (Phys. Rev. X, 2019, 9,41039 .)首次成功实现并演示了高灵敏度太赫兹光探测与成像。基于EuSn2As2的光电探测器的明显特点是本征电子系统在太赫兹频率范围内具有较强的光响应,其次是在二维平面上通过类光导与自驱动光伏模式实现灵活地操作切换,该原型器件具有0.2~1.6 A/W (0.3~2.4 kV/W)的灵敏度和快速响应,我们的研究结果开拓了新材料EuSn2As2在太赫兹光电子学领域的前沿研究前景。
完成人:刘昌龙、刘艺、陈支庆子、李冠海、玉虓、徐志伟、王林、陈效双、陆卫(陈效双教授工作室)
学术/社会影响:成果发表于npj 2D Materials and Applications, 2022。