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清華大學Adv Mater:應用于傳感器視覺系統的2D材料構筑室溫磁性光電器件
納米技術 納米 2024-08-12

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通過磁性和光電性質之間的相互作用機制能夠通過磁場控制光電器件的光響應,這種效應被稱為磁-光響應。磁-光響應拓展了人工智能技術的應用場景,有望應用于構建無門架構的人工智能傳感器視覺系統。但是如何能夠實現在半導體材料中得到室溫磁性的同時保證較高的光電性質是個非常大的挑戰。

有鑒于此,清華大學Feng Pan、Cheng Song、Yuyan Wang等報道通過鐵磁性Fe3GaTe2作為源極和漏極,使用WSe2作為溝道,構筑了完全的2D光電子器件實現了室溫磁-光響應。

本文要點

(1)

通過2D界面的獨特鐵磁能帶結構,從而Fe3GaTe2和WSe2之間產生電荷轉移,實現了室溫磁性和光電響應,得到的2D光電子器件的光電流對外磁場的方向和強度都能夠非常好的響應。通過這種2D磁響應光電器件替換傳統的門控光晶體管,得到了具有視覺適應能力的傳感器視覺系統的原型,在比較低的對比度環境的識別精度提高4倍

(2)

這項研究有助于發展高溫磁性光響應器件,為發展先進的傳感器視覺系統邁向更加優異的性能和更廣闊的應用。

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參考文獻

Wenxuan Zhu, Jiacheng Sun, Yuyan Wang, Yuankun Li, Hua Bai, Qian Wang, Lei Han, Qingtian Zhang, Huaqiang Wu, Cheng Song, Feng Pan, Room-Temperature Magneto-Photoresponse in All-2D Optoelectronic Devices for In-Sensor Vision Systems, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202403624

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202403624


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