西安交通大學電子科學與工程學院李強副教授等人通過剝離-自組裝小尺寸單晶hBN納米片制備2英寸晶圓級連續hBN薄膜，并進行了光電探測器的制備與器件工作機制的研究，近日該研究成果發表在《先進功能材料》上。
該方法基于hBN特有的二維結構特性，通過液相剝離的方法從塊體hBN上剝離出少層的hBN納米片（BNNSs），通過自組裝工藝將BNNSs組裝成大面積有序薄膜，轉移至襯底上進行光電探測器的制備。通過“光誘導結勢壘高度降低”這一工作機制解釋了BNNS薄膜光電探測器的工作原理，并且通過調控BNNS尺寸實現了器件電學特性的調控，使器件具有超低的暗電流，在80 V的電壓下僅為0.27 pA。器件對185 nm波長的真空紫外光響應度為1.09 mA/W、探測率為3.42×1011Jones，響應速度為20.97 ms/17.69 ms。團隊人員通過雙肖特基結模型分析了光照對器件勢壘高度和串聯電阻的降低效果，為衡量此類器件電學參數光照前后的變化提供了研究方案。
與此同時，團隊人員建立了自組裝薄膜載流子傳輸模型，分析了器件具有超低暗電流的原因。
自組裝BNNS薄膜的實物圖和SEM圖。（課題組供圖）
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