二维电子材料与光电器件基础研究

二维半导体材料因其超薄原子层厚度特性，不仅可有效抑制器件沟道尺寸缩小带来的短沟道效应，而且有利于器件在纵向高密度集成，是突破尺寸极限，实现下一代高性能电子器件的变革性材料。本报告以二维半导体及其异质结为材料基础，探讨如何提升化学气相法生长制备二维半导体材料及其异质结的晶体质量，介绍通过拉曼/发光光谱等光学手段和原子尺度的测量手段实现对二维半导体材料及其异质结的物性研究和精确表征，设计制备了几种新型二维材料光电探测器件如将上转换材料与二维可见光带隙半导体材料结合，成功实现可见光至近红外光探测，探测效率和灵敏度提高三个数量级；将二维材料与 InGaAs 红外探测材料结合，实现了基于 InGaAs-绝缘体-石墨烯异质结构的多色宽带快速光电探测等。这些研究对促进二维半导体材料的发展和应用具有极为重要的理论和实验指导意义。