近日，物理与光电工程学院物理学系光电材料与器件团队在二维材料界面调控与自驱动光探测领域取得研究进展，相关成果连续发表于物理学期刊《Applied Physics Letters》上，两篇论文的通讯作者均为周洋老师、谢伟广教授。

图1第一项工作的文章发表页面截图

第一项工作题为“Surface modulation of two-dimensional perovskite for spatially selective p-type doping in van der Waals stacked MoS₂ toward high-performance homojunction photodetector”，研究生刘俊雄和卢月恒为共同第一作者。二维过渡金属硫族化合物MoS₂具有原子级厚度、可调带隙和优异载流子输运性能，在二维光电子器件中具有重要应用潜力。然而，本征MoS₂通常表现为n型导电特性，稳定且可控的p型掺杂仍是构筑高质量p–n同质结的关键难题。在第一个工作中，作者利用氧等离子体对二维钙钛矿表面进行调控，并通过范德华堆叠实现了MoS₂载流子极性由n型向p型的转变。在此基础上，通过对二维钙钛矿进行空间选择性处理，成功构筑了横向MoS₂ p–n同质结。该器件暗电流低至约10^-11A，在零偏压自驱动模式下，光暗电流比约为10⁴，开路电压达到0.6 V，响应度达到0.33 A W^-1。该工作为二维半导体载流子极性的空间选择性调控以及高性能自驱动光电子器件的构筑提供了新的方法。

图2第二项工作的文章发表页面截图

第二项工作题为“Photo-pyroelectric effect induced by interfacial symmetry breaking in van der Waals contacts for self-powered dual-mode photodetection”，研究生卢月恒和谭锦标为共同第一作者，暨南大学为唯一通讯单位。热释电效应可通过温度变化引起的极化变化产生电信号，在自驱动宽谱光探测中具有重要应用价值。然而，一些具有非中心对称结构的二维钙钛矿由于极化屏蔽等因素，难以产生宏观可测的热释电响应。在第二个工作中，作者利用二维钙钛矿(BA)₂MAPb₂I₇与高功函数二维半金属PdSe₂构筑范德华肖特基异质结，通过界面内建电场诱导局域对称性破缺和极化，在原本宏观热释电不活跃的二维钙钛矿中实现了显著的热释电效应。器件在零偏压下表现出两种不同的光响应模式：405 nm光照下产生光伏响应，而660/860 nm光照下产生热释电响应，其室温附近的有效热释电系数达到约7.7 mC m^-2K^-1。进一步利用两种响应模式的时间域差异，作者实现了单器件双波长光信号解复用，为多功能自驱动光探测和光通信器件提供了新的设计思路。

以上研究工作得到了国家自然科学基金项目、广东省基础与应用基础研究基金、广东省科技创新战略专项计划、广东省大学生创新创业计划及暨南大学优秀研究生培养计划的资助支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0328447

https://doi.org/10.1063/5.0348988 

图文：周洋、谢伟广