具体测试对象:
二维半导体材料光电探测器、范德华异质结光电探测器
二维材料/量子点复合光电探测器、二维钙钛矿光电探测器、拓扑绝缘体光电探测器等
原理:以波长可调的单色光按预设步长依次照射二维材料探测器,同步记录各波长下器件输出的短路电流或偏置光电流,获得光电流随激发波长的变化曲线。谱峰对应带间跃迁或缺陷能级至能带的跃迁阈值,信号强度反映光吸收与载流子收集的综合效率。
作用:表征二维材料探测器的光谱响应特性,提取峰值响应波长、截止波长及响应带宽。可鉴别二维材料带隙及亚带隙缺陷态吸收特征;分析范德华异质结层间跃迁对光电流的贡献;为器件工作波长选择与能带工程设计提供光谱实验依据。
二维材料探测器须制备电极形成可靠电学接触,沟道光敏区域须完全被单色光斑覆盖。器件表面须洁净,无转移聚合物或光刻胶残留。测试须在屏蔽暗箱中进行以消除环境光干扰。单色光功率在各波长下须经标准探测器标定,偏压源输出纹波须低于最小光电流信号。若器件含栅极,栅介质漏电流须远小于沟道电流。
3.1光斑空间位置漂移。
单色仪波长切换时光路色散导致光斑在样品表面发生微位移,若沟道区域响应不均匀,光电流波动与光谱特征混淆,须固定光路并在白光下确认光斑位置稳定性。
3.2环境气氛诱导光谱演变。
氧气或水分子在二维材料表面吸附-脱附改变掺杂水平,光电流光谱随测试时间持续演变,须在真空或干燥惰性气氛中测量,并监测特征波长响应度的时间稳定性。

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