MoS2/Si heterojunction with vertically standing layered structure for ultrafast, high-detectivity, self-driven visible-near infrared photodetectors

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 19, 2015, Pages 2910-2919

  Wang, Liu ^a   Jie, Jiansheng ^a   Shao, Zhibin ^a   Zhang, Qing ^a   Zhang, Xiaohong ^a   Wang, Yuming ^a   Sun, Zheng ^a   Lee, Shuit Tong ^a  

^a SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

Author keywords

heterojunctions; photodetectors; self driven; silicon

Indexed keywords

HETEROJUNCTIONS; INFRARED DEVICES; LAYERED SEMICONDUCTORS; LIGHT; LIGHT ABSORPTION; MOLYBDENUM COMPOUNDS; PHOTODETECTORS; PHOTONS; SILICON; SILICON COMPOUNDS; SUBSTRATES;

HETEROJUNCTION PHOTODETECTORS; LAYERED STRUCTURES; MOLYBDENUM DISULFIDE; NEAR INFRARED LIGHT; OPTOELECTRONIC APPLICATIONS; PHOTOGENERATED CARRIERS; SELF-DRIVEN; VISIBLE NEAR-INFRARED;

SULFUR COMPOUNDS;

EID: 84929319769     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201500216     Document Type: Article

References (67)

1. Y. Zhu, S. Murali, W. Cai, X. Li, J. W. Suk, J. R. Potts, R. S. Ruoff, Adv. Mater. 2010, 22, 3906.
2. X. M. Li, H. W. Zhu, K. L. Wang, A. Y. Cao, J. Q. Wei, C. Y. Li, Y. Jia, Z. Li, X. Li, D. H. Wu, Adv. Mater. 2010, 22, 2743.
3. C. G. Lee, X. D. Wei, J. W. Kysar, J. Hone, Science 2008, 321, 385.
4. A. C. Neto, F. Guinea, N. Peres, K. S. Novoselov, A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109.
5. A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 183.
6. A. Castellanos-Gomez, E. Cappelluti, R. Roldán, N. Agraït, F. Guinea, G. Rubio-Bollinger, Adv. Mater. 2013, 25, 899.
7. Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, M. S. Strano, Nat. Nanotech. 2012, 7, 699.
8. D. Chen, W. Chen, L. Ma, G. Ji, K. Chang, J. Y. Lee, Mater. Today 2014, 17, 184.
9. X. Huang, Z. Y. Zeng, H. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 1934.
10. K. F. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 136805.
11. Y. Yoon, K. Ganapathi, S. Salahuddin, Nano Lett. 2011, 11, 3768.
12. G. Eda, H. Yamaguchi, D. Voiry, T. Fujita, M. Chen, M. Chhowalla, Nano Lett. 2011, 11, 5111.
13. B. Radisavljevic, A. Radenovic, J. Brivio, V. Giacometti, A. Kis, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 147.
14. M. Shanmugam, C. A. Durcan, B. Yu, Nanoscale 2012, 4, 7399.
15. M. Bernardi, M. Palummo, J. C. Grossman, Nano Lett. 2013, 13, 3664.
16. D. Voiry, M. Salehi, R. Silva, T. Fujita, M. Chen, T. Asefa, V. B. Shenoy, G. Eda, M. Chhowalla, Nano Lett. 2013, 13, 6222.
17. M. A. Lukowski, A. S. Daniel, F. Meng, A. Forticaux, L. Li, S. Jin, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10274.
18. H. Wang, L. Yu, Y.-H. Lee, Y. Shi, A. Hsu, M. L. Chin, L.-J. Li, M. Dubey, J. Kong, T. Palacios, Nano Lett. 2012, 12, 4674.
19. S. Das, H.-Y. Chen, A. V. Penumatcha, J. Appenzeller, Nano Lett. 2012, 13, 100.
20. O. Lopez-Sanchez, E. A. Llado, V. Koman, A. F. Morral, A. Radenovic, A. Kis, ACS Nano 2014, 8, 3042.
21. W. Choi, M. Y. Cho, A. Konar, J. H. Lee, G. B. Cha, S. C. Hong, S. Kim, J. Kim, D. Jena, J. Joo, Adv. Mater. 2012, 24, 5832.
22. S. Wi, H. Kim, M. Chen, H. Nam, L. J. Guo, E. Meyhofer, X. Liang, ACS Nano 2014, 8, 5270.
23. M. Fontana, T. Deppe, A. K. Boyd, M. Rinzan, A. Y. Liu, M. Paranjape, P. Barbara, Sci. Rep. 2013, 3, 1634.
24. M.-L. Tsai, S. H. Su, J. K. Chang, D.-S. Tsai, C. H. Chen, C. I. Wu, L. J. Li, L. J. Chen, J. H. He, ACS Nano 2014, 8, 8317.
25. L.-Y. Gan, Q. Zhang, Y. Cheng, U. Schwingenschlögl, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1445.
26. W. Tian, C. Zhang, T. Y. Zhai, S. L. Li, X. Wang, J. G. Liu, X. Jie, D. Q. Liu, M. Y. Liao, Y. Koide, D. Golberg, Y. Bando, Adv. Mater. 2014, 26, 3088.
27. Y. P. Zhang, W. Deng, X. J. Zhang, X. W. Zhang, X. H. Zhang, Y. L. Xing, J. S. Jie, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 12288.
28. T. Mueller, F. Xia, P. Avouris, Nat. Photonics 2010, 4, 297.
29. X. W. Zhang, J. S. Jie, Z. Wang, C. Y. Wu, L. Wang, Q. Peng, Y. Q. Yu, P. Jiang, C. Xie, J. Mater. Chem. 2011, 21, 6736.
30. J. S. Jie, W. J. Zhang, Y. Jiang, X. M. Meng, Y. Q. Li, S. T. Lee, Nano Lett. 2006, 6, 1887.
31. H. Wu, Y. Sun, D. D. Lin, R. Zhang, C. Zhang, W. Pan, Adv. Mater. 2009, 21, 227.
32. D.-S. Tsai, K. K. Liu, D.-H. Lien, M.-L. Tsai, C. F. Kang, C. A. Lin, L. J. Li, J. H. He, ACS Nano 2013, 7, 3905.
33. H. Xu, J. H. Wu, Q. L. Feng, N. N. Mao, C. M. Wang, J. Zhang, Small 2014, 10, 2300.
34. O. Lopez-Sanchez, D. Lembke, M. Kayci, A. Radenovic, A. Kis, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 497.
35. C. Xie, X. Z. Zhang, Y. M. Wu, X. J. Zhang, X. W. Zhang, Y. Wang, W. J. Zhang, P. Gao, Y. Y. Han, J. S. Jie, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 8567.
36. Y. Zhan, Z. Liu, S. Najmaei, P. M. Ajayan, J. Lou, Small 2012, 8, 966.
37. M. S. Choi, D. Qu, D. Lee, X. Liu, K. Watanabe, T. Taniguchi, W. J. Yoo, ACS Nano 2014, 8, 9332.
38. H. T. Yu, S. Chen, X. F. Fan, X. Quan, H. M. Zhao, X. Y. Li, Y. B. Zhang, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 5106.
39. L. H. Zeng, M. Z. Wang, H. Hu, B. Nie, Y. Q. Yu, C. Y. Wu, L. Wang, J. G. Hu, C. Xie, F. X. Liang, L. B. Luo, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 9362.
40. X. Z. Zhang, C. Xie, J. S. Jie, X. W. Zhang, Y. M. Wu, W. J. Zhang, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 6593.
41. X. Wang, Z. Cheng, K. Xu, H. K. Tsang, J. B. Xu, Nat. Photon. 2013, 7, 888.
42. X. Gan, R.-J. Shiue, Y. Gao, I. Meric, T. F. Heinz, K. Shepard, J. Hone, S. Assefa, D. Englund, Nat. Photonics 2013, 7, 883.
43. M. R. Esmaeili-Rad, S. Salahuddin, Sci. Rep. 2013, 3, 2345.
44. C. Lee, H. Yan, L. E. Brus, T. F. Heinz, J. Hone, S. Ryu, ACS Nano 2010, 4, 2695.
45. X. S. Wang, H. B. Feng, Y. G. Wu, L. Y. Jiao, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5304.
46. K. K. Liu, W. Zhang, Y. H. Lee, Y. C. Lin, M. T. Chang, C. Y. Su, C. S. Chang, H. Li, Y. Shi, H. Zhang, C. S. Lai, L. J. Li, Nano Lett. 2012, 12, 1538.
47. C. Altavilla, M. Sarno, P. Ciambelli, Chem. Mater. 2011, 23, 3879.
48. K. Wong, X. Lu, J. Cotter, D. Eadie, P. Wong, K. Mitchell, Wear 2008, 264, 526.
49. J. Kibsgaard, Z. Chen, B. N. Reinecke, T. F. Jaramillo, Nat. Mater. 2012, 11, 963.
50. H. Ramakrishna Matte, A. Gomathi, A. K. Manna, D. J. Late, R. Datta, S. K. Pati, C. Rao, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 122, 4153.
51. M. R. Laskar, L. Ma, S. Kannappan, P. S. Park, S. Krishnamoorthy, D. N. Nath, W. Lu, Y. Wu, S. Rajan, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 252108.
52. Y. H. Lee, X. Q. Zhang, W. Zhang, M. T. Chang, C. T. Lin, K. D. Chang, Y. C. Yu, J. T. W. Wang, C. S. Chang, L. J. Li, T. W. Lin, Adv. Mater. 2012, 24, 2320.
53. Y. Shi, W. Zhou, A. Y. Lu, W. Fang, Y. H. Lee, A. L. Hsu, S. M. Kim, K. K. Kim, H. Y. Yang, L. J. Li, J.-C. Idrobo, J. Kong, Nano Lett. 2012, 12, 2784.
54. M. Chhowalla, G. A. Amaratunga, Nature 2000, 407, 164.
55. M. J. Allen, V. C. Tung, R. B. Kaner, Chem. Rev. 2009, 110, 132.
56. X. W. Zhang, X. J. Zhang, X. Z. Zhang, Y. P. Zhang, L. Bian, Y. M. Wu, C. Xie, Y. Y. Han, Y. Wang, P. Gao, L. Wang, J. S. Jie, J. Mater. Chem. 2012, 22, 22873.
57. C. Xie, B. Nie, L. H. Zeng, F. X. Liang, M. Z. Wang, L. B. Luo, M. Feng, Y. Q. Yu, C. Y. Wu, Y. C. Wu, S. H. Yu, ACS Nano, 2014, 8, 4015.
58. Ş. Karatasş, Ş. Altindal, A. Türüt, A. Özmen, Appl. Surf. Sci. 2003, 217, 250.
59. L. Li, E. Auer, M. Liao, X. Fang, T. Zhai, U. K. Gautam, A. Lugstein, Y. Koide, Y. Bando, D. Golberg, Nanoscale 2011, 3, 1120.
60. D. Wu, Y. Jiang, Y. G. Zhang, J. W. Li, Y. Q. Yu, Y. P. Zhang, Z. F. Zhu, L. Wang, C. Y. Wu, L. B. Luo, J. S. Jie, J. Mater. Chem. 2012, 22, 6206.
61. S.-C. Kung, W. E. van der Veer, F. Yang, K. C. Donavan, R. M. Penner, Nano Lett. 2010, 10, 1481.
62. Z. Y. Yin, H. Li, H. Li, L. Jiang, Y. E. Shi, Y. G. Sun, G. Lu, Q. Zhang, X. D. Chen, H. Zhang, ACS Nano 2011, 6, 74.
63. M. S. Choi, D. Qu, D. Y. Lee, X. Liu, K. Watanabe, T. Taniguchi, W. J. Yoo, ACS Nano 2014, 8, 9332.
64. X. H. An, F. Z. Liu, Y. J. Jung, S. Kar, Nano Lett. 2013, 13, 909.
65. X. Gong, M. H. Tong, Y. J. Xia, W. Z. Cai, J. S. Moon, Y. Cao, G. Yu, C.-L. Shieh, B. Nilsson, A. J. Heeger, Science 2009, 325, 1665.
66. Y. Larionova, V. Mertens, N.-P. Harder, R. Brendel, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 032105.
67. S. Olibet, E. Vallat-Sauvain, C. Ballif, Phys. Lett. B 2007, 76, 035326.