研究目的
研究基于二维WS2/有机半导体材料异质结的光电探测器制备及其性能，以实现高性能光电子应用。
研究成果
所制备的无机/有机异质结光电探测器展现出高响应度、高探测率及宽光谱响应特性，表明其在高性能光电子应用领域具有潜力。研究表明，优化有机混合层的导电性可进一步提升器件性能。
研究不足
该研究承认，由于不连续和孤立的单层与多层共存，在大规模上形成均匀的二维WS2薄膜存在挑战。有机层中的载流子迁移率被认为是电荷收集效率的限制因素。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用二维WS2/有机半导体材料异质结制备光电探测器。方法包括使用化学气相沉积（CVD）生长WS2，以及溶液旋涂工艺制备有机混合薄膜。
2：样品选择与数据来源：
样品包含硅基底上生长的WS2薄膜及聚三苯胺（Poly-TPD）/富勒烯衍生物（PCBM）有机混合薄膜。
3：实验设备与材料清单：
设备包括CVD系统、旋涂装置及XRD、XPS、紫外-可见吸收光谱仪、场发射扫描电镜（FESEM）、拉曼光谱仪和光致发光（PL）测试系统等表征工具。材料包含WS2粉末、Poly-TPD、PCBM及氯苯溶剂。
4：实验步骤与操作流程：
通过CVD生长WS2薄膜，旋涂法制备有机混合薄膜，并采用铬-金（Cr–Au）电极完成器件制备。
5：数据分析方法：
利用电学测量与光学表征技术分析光电探测器性能，测定响应度、探测率和外量子效率（EQE）。
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X-ray diffraction (XRD)
Thermo ARLXTRA
Thermo
Used for characterizing the WS2 films.
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UV-Vis absorption spectrometer
Shimadzu UV-3600
Shimadzu
Used for measuring the absorption spectra of the WS2 and organic blend films.
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Field emission scanning electron microscopy (FESEM)
FEI Apreo S HiVac
FEI
Used for imaging the morphology of the WS2 films.
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Electrical measurement system
Agilent 4200 SCS
Agilent
Used for measuring the electrical properties of the photodetector.
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WS2 powders
Aladdin
Used for the growth of WS2 films via CVD.
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Poly-TPD
Aladdin
Used as a hole transport material in the organic blend film.
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PCBM
Aladdin
Used as an electron transport material in the organic blend film.
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Chlorobenzene solvent
Used as a solvent for the organic blend film preparation.
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Cr–Au electrodes
Used as electrodes in the photodetector device.
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X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
Ulvac-Phi PHI5000 Versaprobe II
Ulvac-Phi
Used for analyzing the chemical composition of the WS2 films.
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Raman spectrometer
Horiba, iHR320
Horiba
Used for analyzing the vibrational modes of the WS2 films.
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Photoluminescence (PL) setup
Used for measuring the photoluminescence spectra of the WS2 films.
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Optical microscope
Jiangnan MV 3000 digital microscope
Jiangnan
Used for imaging the WS2 films.
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LakeShore TTPX
LakeShore
Used for temperature-dependent measurements.
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