最近，南京大學電子科學與工程學院王楓秋教授、徐永兵教授、張榮教授帶領的研發團隊在新型低維材料光探測器研究領域取得重要進展，相關論文"Planar carbon nanotube-graphene hybrid films for high-performance broadband photodetectors"於2015年10月8日在線發表於《自然o通訊》雜誌（Nature communications 6, 8589, (2015)）。
石墨烯是零帶隙的二維材料，高載流子遷移率及寬帶光響應等特性使其成為高性能光探測器的理想材料之一。然而，單層石墨烯較低的吸光率和超快的光生載流子複合過程，嚴重製約了器件的光響應度。課題組從全碳複合材料界麵處豐富的調控自由度和高效的電子遷移出發，提出將一維的碳納米管和二維石墨烯結合形成 "原子層厚"薄膜，將有可能大幅提高器件的工作性能。
基於該新型全碳複合薄膜高遷移率、寬譜光吸收以及可大麵積製備等特性，研究團隊首次實現了基於單壁碳管-石墨烯複合薄膜的光探測晶體管。表征顯示，該新型器件可在整個可見光－近紅外波段工作（400-1550 nm），光響應度大於100 A/W。更令人驚奇的是，由於全碳界麵處的範德華互作用，器件響應速度達100 μs，比石墨烯-量子點複合體係的響應速度提高了三個數量級左右，展示了優異的綜合性能和實用化前景。此外，該研究也首次將基於二維材料的範德瓦爾斯異質結（van der Waals heterostructures）擴展到了一維/二維複合結構。為研究範德華異質結中基於量子局限效應的新奇物理現象提供了一個全新的平台。基於這項發現，課題組已經申請國家發明專利一項，並已進入實審階段。
本研究得到科技部"量子調控"國家重大科學研究計劃，國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、江蘇省雙創團隊項目、中國博士後科學基金、江蘇省博士後科研資助計劃的資助。
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