Physica Status Solidi (RRL):基于二硫化铼的电学和光电应用综述进展

在科学和工程领域,二维材料被广泛用于研究应用。自从2004年石墨烯被发现, 迎来了二维材料的新时代。石墨烯因其出色的载流子传输特性而备受关注,然而在逻辑应用中,由于石墨烯的零带隙受到严重限制。因此,科学研究人员不得不寻求其他二维材料来代替石墨烯。随着人们对二维过渡金属二硫化物(transition metal dichalcogenides, TMDs)的深入研究,由于其独特的结构和特性,基于TMDs的高性能器件正在兴起。作为VII-TMD族的代表,二硫化铼(ReS2)具有扭曲的八面体(1T)晶体结构,与更广为人知的TMD成员(例如二硫化钼和二硒化钨)相比,其不同寻常的电学和光学性质使二硫化铼成为二维材料领域上一颗璀璨的新星。它具有不依赖层数的电学和各向异性的光学特性,在场效应晶体管(field effect transistors, FETs)和光电探测器的应用上前景十分广阔。

复旦大学微电子学院研究生熊妍在周鹏教授指导下撰写了综述文章“Electronic and Optoelectronic Applications Based on ReS2”,全面总结了二硫化铼的基本性质、电学和光电应用。该文章首先介绍了二硫化铼的晶体结构和不同寻常的特性,包括不同频率下的晶格振动特性,不依赖于层数的电学和各向异性的光学性质。然后讨论了二硫化铼的制备方法,重点介绍了机械剥离法和化学气相沉积法。此外,该文章主要关注了基于二硫化铼的场效应晶体管和光电探测器的应用。凭借独特出众的特性,二硫化铼预期是除石墨烯以外的应用于未来电子器件的合适二维材料,目前在场效应晶体管和光电探测器的研究中都取得了可喜的进展。与单一二硫化铼相比,两种二维材料的堆叠形成异质结结构值得进行更深入的探索,能够显着提升器件的性能。最后,对二硫化铼进行了总结和展望。相关文章已发表在Physica Status Solidi (RRL)(DOI: 10.1002/pssr.201800658)上。