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Accès ouvert déclaré 2026 article

Van der Waals/MCT heterostructure enabled high-performance uncooled mid-infrared photodetectors via synergistic suppression of dark current and interfacial recombination

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

Le résumé fourni par la source

Abstract Mid-wavelength infrared (MWIR) photodetection is crucial for applications such as night vision, remote sensing, spectral imaging and optical communication, yet its room-temperature operation faces a fundamental challenge of excessive dark current. While high-operating-temperature (HOT) HgCdTe (MCT) devices mitigate this issue through band structure engineering, their practical implementation is hindered by the intricate multilayer heteroepitaxy and lattice-mismatch-induced interfacial defects. To simultaneously resolve these bottlenecks, we develop a van der Waals (vdW) heterostructure strategy by integrating two-dimensional (2D) materials with MCT. The constructed MoS 2 /graphene/MCT vdW heterostructure synergistically addresses both the dark current and interfacial constraints. The p-n junction formed across the MoS 2 /graphene/MCT induces a strong built-in electric field and potential barrier, effectively suppressing dark current. Meanwhile, the interlayer graphene minimizes trap-assisted recombination and facilitates efficient photocarrier transport. Compared with MoS 2 /MCT and graphene/MCT heterojunctions, the MoS 2 /graphene/MCT vdW photodetector achieves an order-of-magnitude improvement in specific detectivity across visible to MWIR range. The optimized device architecture demonstrates a responsivity of ~0.325 A W −1 and a peak detectivity of ~8 × 10 10 cm Hz 1/2 W −1 under room-temperature blackbody radiation, outperforming state-of-the-art uncooled MWIR photodetectors. This work provides a feasible strategy for designing high-performance uncooled MCT-based infrared photodetectors through 2D/MCT integration.

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
Van der Waals/MCT heterostructure enabled high-performance uncooled mid-infrared photodetectors via synergistic suppression of dark current and interfacial recombination
Date Crossref
02/09/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
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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Les sujets associés

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