Advanced Functional Materials:基于高面内各向异性二硒化钯的取向选择偏振光探测

具有取向选择性的偏振光探测器能够选择性地探测不同取向和不同波长的线偏振光,近年来已在具有可转换线性二色性的平面各向异性二维材料上被成功地证实并有望实现在偏振光检测方面的集成光学应用。二硒化钯(PdSe2)作为一种新兴的二维层状材料具有高的室温迁移率(超过103 cm2 V−1 s−1)、宽的可调带隙(0.03-1.3 eV)和超高的空气稳定性。此外,PdSe2还具有高度各向异性的折叠五边形结构和独特的线性二色性转换行为。因此,PdSe2被认为是具有实现多功能偏振光探测的潜在的低对称性材料。

华中科技大学翟天佑和周兴团队以原子层的二硒化钯为基础,证实了其强的面内各向异性和具有取向选择的高灵敏偏振光检测特性,相关结果发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.202006774)上。

该研究团队通过利用偏振拉曼光谱和反射差分谱(ADRDM)成像,揭示了2D PdSe2准确的晶轴方向和强的光学各向异性。并通过角分辨电输运测量表现了各晶向间强的电学各向异性,且温度调控的各向异性迁移率最大可达到8.9。此外,基于2D PdSe2的探测器展现了优异的偏振光探测性能(二色比在369 nm波长达到1.8,在532 nm波长达到2.2),且拟合的线偏振光电流检测结果与偏振吸收光谱具有相似的双叶状结构和取向反转的特性,说明线性偏振光电流检测主要基于半导体本征的线性二色性。这项工作强调了各向异性二维材料的各向异性结构与性质间的相关性,研究者相信这也将为未来多功能偏振光电探测研究提供了新的候选。