據(jù)悉，石墨烯正逐漸成為全球科技界的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。而據(jù)專家介紹，除了石墨烯，還有這種二維材料也正逐步涉足科技領(lǐng)域。
話說，你心目中的二十一世紀(jì)以來的最熱門詞匯有哪些？是否有3D/三維的一席之地？盡管把它們和具體應(yīng)用相分離，顯得陌生了一些，但要是說到3D電影和3D打印，大家應(yīng)該就不會(huì)不熟悉了吧。眾所周知，在這些領(lǐng)域中，三維意味著有更好的視覺效果，同時(shí)也意味著更高的技術(shù)水平。然而，對(duì)于某些領(lǐng)域來說，事情并不是這樣子的，例如，二維材料。
二維材料中，大家較為熟知的當(dāng)屬石墨烯了。2004年，英國(guó)曼切斯特大學(xué)Geim小組成功分離出了單原子層的石墨材料，也就是石墨烯。自此，二維材料的概念橫空出世，并隨之火遍了整個(gè)科學(xué)界。也就這樣，以原子組成的二維材料成功的登上了歷史的舞臺(tái)。
可能你們也知道，二維半導(dǎo)體材料具有優(yōu)越獨(dú)特的物理光電性能，如高透光率、高穩(wěn)定性、直接帶隙結(jié)構(gòu)等。因此，在過去的科學(xué)界，二維材料引起了廣泛的關(guān)注，在許多領(lǐng)域具有潛在的技術(shù)應(yīng)用前景。其中，石墨烯，作為一種二維半導(dǎo)體材料，被廣泛地應(yīng)用于制造光電探測(cè)器。
但是，石墨烯光電探測(cè)器具有一定的局限性，如，低響應(yīng)率，較慢的光響應(yīng)時(shí)間和低外部量子效率（0.1-0.2%）等。所以，為了尋找其他光電探測(cè)器二維材料來提高響應(yīng)率和光譜選擇性，科學(xué)家們對(duì)石墨烯的關(guān)注熱情也逐漸拓展到了其他的二維材料上，也因此，越來越多的二維材料被發(fā)現(xiàn)并研究。二維納米材料主要包含過渡金屬硫化物、過渡金屬氧化物以及氮化硼等。
至此，我們得先搞懂什么是光電探測(cè)器？光電探測(cè)器指的是這么一類材料，這些材料受到光照輻射會(huì)引起材料本身電導(dǎo)率發(fā)生改變的現(xiàn)象。也就是說，光電探測(cè)器能把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。所以，光電探測(cè)器在民用、工業(yè)、科技、軍事等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途，比如，紅外遙感、導(dǎo)彈制導(dǎo)、紅外熱成像、工業(yè)自動(dòng)控制、射線測(cè)量和探測(cè)、光度計(jì)量等領(lǐng)域。
話說回來，近些年，過渡金屬硫化物半導(dǎo)體（TMDCs），如二硒化鎢、二硒化鉬和二硫化鉬等，引起研究者的極大興趣。而在所有過渡金屬氧化物中，三氧化鎢（WO3）是一種寬禁帶ｎ型半導(dǎo)體材料，被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能吸收、光致變色、軍事隱形和燃料電池等方面。近年來，三氧化鎢功能材料隨半導(dǎo)體研究的快速發(fā)展而備受關(guān)注。
筆者開頭所提及的專家言及的二維材料便是WO3材料。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)三氧化鎢的研究主要集中在粉體或薄膜的制備和摻雜等范疇。摻雜后的納米三氧化鎢材料具有特殊的結(jié)構(gòu)和性能，因而越來越受到人們的重視。但是，目前，關(guān)于二維三氧化鎢納米薄膜光電探測(cè)器的相關(guān)報(bào)道很少。專家發(fā)現(xiàn)，從僅有的幾篇報(bào)告中來看，WO3光電探測(cè)器件的性能均存在響應(yīng)時(shí)間慢和開關(guān)比率低等諸多問題。因此，專家們著手尋找新的薄膜制備以及器件制備的方法和思路來進(jìn)一步提高WO3光電探測(cè)器的性能。
例如，有專家采用傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積法合成髙品質(zhì)的二維WO3納米薄膜。報(bào)道顯示，二維WO3納米薄膜與Cr/Au電極相聯(lián)，可以制得一種高性能紫外光電探測(cè)器，具有髙穩(wěn)定性，可逆性，高通斷率，快速響應(yīng)速度，高靈敏度的優(yōu)良光電性能和高外部量子效率。專家表示，這些特性為基于層狀半導(dǎo)體材料的多功能和高性能光電探測(cè)器的制造與設(shè)計(jì)提供了許多新的思路和想法。不知諸位有何高見？
