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2026 article

Ferroelectric-Driven Asymmetric Band Engineering for Self-Powered Visible–SWIR Reconfigurable Photodetection

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The integration of ferroelectric materials with 2-D semiconductors offers a powerful route toward adaptive, low-power, and multifunctional optoelectronics. Here, we report a ferroelectric-gated broadband photodetector based on a WSe2lateral homojunction integrated on a PMN–PT substrate. Asymmetric graphene contacts expose only part of the WSe2channel to the ferroelectric polarization field, creating localized electrostatic potential gradients that enable ferroelectric-controlled formation of homo-PN and NP junctions. Consequently, the device exhibits nonvolatile rectification ($\gt\!10^{{3}}$) and a polarization-switchable, self-powered photoresponse under visible illumination (532 nm), enabling near-zero static power operation. Under 1550 nm illumination, a unipolar pyroelectric photocurrent arising from PMN–PT provides short-wave infrared (SWIR) detection, extending the spectral range. Scanning photocurrent mapping directly reveals a polarity reversal of the WSe2homojunction under opposite ferroelectric polarization states, confirming localized channel modulation by the substrate. Raman spectroscopy shows that only the nonshielded WSe2region experiences ferroelectric-induced phonon shifts, corroborating the asymmetric field-modulation mechanism. Driven by these dual physical mechanisms, we propose an event-driven readout scheme that delivers visible-band event imaging and SWIR fusion imaging on a single platform, facilitating robust perception in high-dynamic-range scenes such as tunnel exits. This work establishes a multifunctional route for integrating ferroelectric gating with 2-D semiconductors toward reconfigurable, broadband, and low-power vision systems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Ferroelectric-Driven Asymmetric Band Engineering for Self-Powered Visible–SWIR Reconfigurable Photodetection
Date Crossref
01/05/2026
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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