近日，倪卫海教授课题组构建了金纳米板/二硫化钼（Au nanoplate/MoS2）异质结构，在单个异质结构上得到了32倍光电流信号增强。研究成果以苏州大学物理学院硕士研究生耿铁佩为第一作者、以苏州大学物理学院江苏省前沿材料物理与器件重点实验室为第一单位、以“Mapping Plasmon-Enhanced Photocurrent in Single Au Nanoplate/MoS2 Heterostructures”为题发表在《ACS Photonics》上。 单层MoS2作为热门二维材料，与金属构成异质结可以显著提升器件的光吸收性能。本工作构建了金纳米板/二硫化钼（Au nanoplate/MoS2）异质结构，使用光电流成像（PCM）方法对单个异质结构进行了系统的PCM表征研究。研究发现金纳米板的边缘光电流响应与激发功率和激发波长都具有依赖性，在65 mW和600 nm激发条件下，光电流最高可达到32.8 nA，相对于没有金纳米板的区域增强倍数达32倍。模拟计算表明，光电流增强源于两种机制协同作用：（1）长波长区域（＞600 nm）主要依靠等离激元共振能量转移（PRET），即Au纳米片的局域电场增强MoS2的光吸收（等离激元-激子耦合）；（2）短波长区域（＜600 nm）主要贡献来自Au带间跃迁产生的热效应，局部温度最高可达440 K（550 nm），显著加速了界面电荷转移速率，导致光电流随功率呈非线性增长（超线性依赖）。该研究对基于二维材料的新型光电器件的研制具有重要意义。 该研究得到了基金委面上项目的资助。 文章链接：https://doi.org/10.1021/acsphotonics.5c00701
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