近日，該研究團(tuán)隊(duì)李東教授、朱小莉副教授等在二維材料異質(zhì)p-n結(jié)的可控合成方面取得了重要進(jìn)展，利用化學(xué)氣相沉積技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、大面積、垂直堆疊的Sb2Te3/MoS2 p-n異質(zhì)結(jié)的可控合成，并構(gòu)筑了具有超高整流比（106）及高電光轉(zhuǎn)換效率（4.5%）的Sb2Te3/MoS2 p-n結(jié)器件，這兩項(xiàng)指標(biāo)均代表了目前化學(xué)氣相沉積技術(shù)所合成二維材料異質(zhì)結(jié)性能的最高水平。此外，器件還可以被應(yīng)用快速、高靈敏光電探測上，其相應(yīng)速度小于500 μs，響應(yīng)度高達(dá)330 A/W。該研究成果以“Van der Waals epitaxial growth of vertically stacked Sb2Te3/MoS2 p–n heterojunctions for high performance optoelectronics”為題發(fā)表在國際期刊《Nano Energy》（IF=15.548）上。博士生劉華偉為論文第一作者，李東教授和朱小莉副教授為共同通訊作者。

另外，在p-n結(jié)的新應(yīng)用方面，基于低維半導(dǎo)體p-n結(jié)優(yōu)異的光電響應(yīng)特性，該團(tuán)隊(duì)李東教授等還創(chuàng)新性提出并利用“光”代替“電”作為輸入端實(shí)現(xiàn)“光邏輯門”功能，研究成果以“Nonvolatile MoTe2 p-n Diodes for Optoelectronic Logics”為題發(fā)表在《ACS Nano》（IF=13.903）上。研究者通過構(gòu)筑基于半導(dǎo)體MoTe2的半浮柵異質(zhì)結(jié)構(gòu)，成功實(shí)現(xiàn)了可存儲(chǔ)MoTe2 p-n二極管器件，其表現(xiàn)出高整流比（8×103）及明顯的光電轉(zhuǎn)換性能（0.5%），可以被應(yīng)用于整流器件及光伏器件中。此外，基于MoTe2 p-n結(jié)優(yōu)異的光電響應(yīng)特性，該工作還進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了光作為輸入端的光邏輯“與”門和光邏輯“或”門，豐富了該結(jié)構(gòu)在光電互聯(lián)電路中的潛在應(yīng)用。博士研究生朱晨光、孫興霞為論文的第一作者，李東教授為論文的共同通訊作者。

李東教授是湖南大學(xué)引進(jìn)的“90后”教授，于2018年3月底入職湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，并加入潘安練教授領(lǐng)銜的集成光子材料與器件研究團(tuán)隊(duì)，從事新型納米光電子器件的研究，入職湖南大學(xué)以來帶領(lǐng)一批本科生和研究生挑燈夜戰(zhàn)，短短一年多時(shí)間內(nèi)已經(jīng)取得多項(xiàng)重要研究突破，以第一作者或通訊作者已在影響因子大于10的期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文3篇。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519301454

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b02817