這篇文章直接在氧化硅襯底上合成了高質(zhì)量的雙層二硫化鉬薄膜，制備了透明和不透明頂柵雙層二硫化鉬晶體管，將它們構(gòu)筑成8?8圖像傳感器陣列。

實(shí)驗(yàn)表明制備的雙層二硫化鉬光電晶體管具有很高的光響應(yīng)靈敏度，并闡述了內(nèi)在機(jī)理（禁帶陷阱捕獲空穴引起的光門控效應(yīng)photo-gating effect by the holes trapped at subgap states）。

圖1 雙層二硫化鉬圖像傳感器陣列（一個(gè)開關(guān)晶體管-不透明柵+一個(gè)光晶體管-透明柵=1個(gè)pixel）

圖2 材料和器件的制備工藝（透明和不透明頂柵）

圖3 合成材料特性表征（面積大，雙層，2H相，功函數(shù)4.4 eV，禁帶寬度1.65 eV）

圖4 陣列中晶體管電學(xué)性能和電學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)值（確定工作電壓，判斷均勻性）

圖5 陣列中光晶體管的光響應(yīng)特性（對(duì)紅、綠、藍(lán)三種不同波長(zhǎng)光的響應(yīng)，顏色匹配）

圖6 二維器件特性模擬（探究高響應(yīng)靈敏度和缺陷態(tài)的內(nèi)在聯(lián)系）

圖7 二硫化鉬圖像傳感器陣列性能（響應(yīng)均勻度很好，光模板投影，光電轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換，顯示）

審核編輯：劉清