近期，电子科技大学陈超副研究员和王军教授及其团队在Advanced Optical Materials期刊上发表了题为“High-Performance Visible to Near-Infrared Broadband Bi2O2Se Nanoribbon Photodetectors”的最新论文，文中构建了Au/Bi2O2Se Nanoribbon/Au结构，实现了快速响应和低噪声的宽光谱光电探测器，本研究为高性能可见光-近红外（VIS-NIR）光电探测器的应用提供了新的契机。
图1 基于Bi2O2Se纳米带的光电探测器的光电性能（波长650nm）
低维硒氧铋（Bi2O2Se）由于其合适的电子带隙 (≈0.8eV）、高载流子迁移率（300K时≈450cm²V⁻¹s⁻¹）、良好的空气稳定性和环境无毒性，使其成为可见光–近红外光电探测的理想选择。然而，其高载流子浓度导致基于Bi2O2Se纳米片的探测器存在较大暗电流。为了解决这个问题，此前的研究主要通过栅极电压调节和构建异质结构来限制暗电流。但施加极高的栅极电压增加了器件的功耗，构建异质结构增加了工艺的复杂性。此外，所报道的Bi2O2Se光电探测器在近红外波段较慢的响应速度（毫秒级），限制了其在高速检测中的应用。
针对上述问题，研究团队构建了Au/Bi2O2Se Nanoribbon/Au结构，成功制备了高性能的光电探测器：通过纳米带结构极大地限制器件的暗电流，Au/Bi2O2Se之间的肖特基势垒极大地提升光响应速度。具体而言，通过化学气相沉积（CVD）可控制备了不同宽度的Bi2O2Se纳米晶体。相比于纳米片（宽度W>5μm）结构，纳米线（W<1μm）和纳米带（1μm
图2 基于Bi2O2Se纳米带的光电探测器的响应速度和频率特性（波长650nm）
图3 基于Bi2O2Se纳米带的光电探测器在宽光谱范围内的光电响应
论文第一作者为电子科技大学硕士生魏于超，通讯作者为其导师陈超副研究员和王军教授，此研究得到了国家自然科学基金项目（61922022, 61875031, 62104026）支持。
论文信息：
https://doi.org/10.1002/adom.202201396
