I materiali stratificati bidimensionali (2D) stanno ora attirando molto interesse grazie alle loro proprietà optoelettroniche uniche a spessori atomici. Tra loro, il grafene è stato per lo più studiato, ma la natura a gap zero del grafene limita le sue applicazioni pratiche. Perciò, Materiali stratificati 2D con band gap intrinseci come MoS2, MoSe2, e MoTe2 sono interessanti come candidati promettenti per dispositivi optoelettronici ultrasottili e ad alte prestazioni.

Qui, Pil Ju Ko e colleghi della Toyohashi University of Technology, Il Giappone ha fabbricato fototransistor ad effetto di campo back-gated fatti di cristalli MoSe2 con uno spessore di soli venti nanometri. I dispositivi sono stati fabbricati mediante scissione meccanica di cristalli MoSe2 in scaglie a pochi strati, seguito da trasferimento su wafer di silicio con elettrodi di titanio pre-depositati.

Nonostante le loro dimensioni fisiche ultrasottili, i dispositivi hanno mostrato eccellenti caratteristiche di fototransistor ad effetto di campo. La fotoresponsività misurata di 97,1 AW-1 a tensione di back gate zero era superiore rispetto ai precedenti rapporti di fotorivelatori fabbricati utilizzando GaS, gas, MoS2, e InSe. La fotorisposta del MoSe2 era molto più veloce (meno di 15 msec) rispetto ai fotorivelatori ultrasensibili basati su MoS2 monostrato. Per di più, l'efficienza quantistica esterna teorica era 280 volte superiore a quella dei fotodiodi commerciali Si e InGaAs.

La ricerca mostra che MoSe2 è un materiale promettente per le applicazioni dei fotorivelatori. Il gruppo sta ottimizzando le prestazioni del dispositivo studiando lo spessore dipendente dalla fotosensibilità.