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隨著我國高性能探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用需求的持續(xù)增加，對(duì)新型光電探測(cè)材料的發(fā)展提出了更高要求。作為光電探測(cè)技術(shù)最核心的材料之一，異質(zhì)外延半導(dǎo)體材料因其優(yōu)異的光電性能，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而，這些材料在單一襯底上的異質(zhì)外延往往面臨較高的晶格應(yīng)變，導(dǎo)致界面質(zhì)量下降、晶體缺陷增加。同時(shí)，昂貴的半導(dǎo)體設(shè)備及復(fù)雜的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，進(jìn)一步限制了異質(zhì)外延半導(dǎo)體材料的廣泛應(yīng)用。

研究團(tuán)隊(duì)通過“面內(nèi)自適應(yīng)異質(zhì)外延”策略，成功實(shí)現(xiàn)了二維半導(dǎo)體單晶材料在c面藍(lán)寶石襯底上的高取向外延生長。該方法通過晶體取向的30°旋轉(zhuǎn)，有效調(diào)控了壓應(yīng)力與拉應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)變的可容忍性，使不同晶格常數(shù)的異質(zhì)外延單晶與藍(lán)寶石襯底之間形成可控的界面應(yīng)變。

基于該異質(zhì)外延材料的光電探測(cè)器件較非外延器件展現(xiàn)出更優(yōu)異的光電探測(cè)性能。此外，該光電探測(cè)器在多次開關(guān)循環(huán)和長時(shí)間測(cè)試中保持穩(wěn)定，展現(xiàn)出優(yōu)異的運(yùn)行可靠性和長的器件壽命，為新型半導(dǎo)體材料異質(zhì)外延生長及其器件應(yīng)用提供了新的實(shí)驗(yàn)方法和理論支撐。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1002/adma.202413852