Zusammenfassung Mit dem rasanten Fortschritt der Informationsära hat die Nachfrage nach Geräteintegration und intelligenter Sensorik erheblich zugenommen. Traditionelle dreidimensionale (3D) Materialien sind durch Gitterfehlanpassung und interfaciale Defekte eingeschränkt, und ihre begrenzten Funktionalitäten erfordern oft sperrige Hilfskomponenten. Im Gegensatz dazu beseitigt die reiche Familie der zweidimensionalen (2D) Materialien die Einschränkungen der Gitteranpassung und bietet einzigartige Licht-Materie-Interaktionen, die den Weg für kompakte und neuartige intelligente Sensortechnologien ebnen. Dennoch bleibt die großflächige Herstellung und präzise Schichtausrichtung in vollständig 2D-Systemen eine der größten Herausforderungen, die die Skalierbarkeit der Geräte behindern. Angesichts der Tatsache, dass die Leistungsfähigkeit und Herstellungsfähigkeiten von 2D-Materialien die traditionellen Halbleiter (wie Si) nicht ersetzen können, ist es wahrscheinlicher, dass sie heterogen mit herkömmlichen 3D-Halbleitern integriert werden. 2D/3D-Heterojunktionen kombinieren die charakteristischen optoelektronischen Eigenschaften von 2D-Materialien mit den ausgereiften elektronischen Funktionalitäten von 3D-Halbleitern. In dieser Arbeit präsentieren wir aktuelle Fortschritte bei 2D/3D-Heterojunktion-Photodetektoren, mit besonderem Schwerpunkt auf den zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen, einschließlich Bandstrukturdesign, Schnittstellenoptimierung, externen Feldkopplungen und neuartigen topologischen Konfigurationen. In der Zwischenzeit erkunden wir auch neue Möglichkeiten für CMOS-kompatible und intelligente optoelektronische Sensorsysteme. Schließlich werden die Herausforderungen und zukünftigen Forschungsrichtungen zur integrierten Entwicklung von 2D/3D-Heterojunktionen diskutiert.
Yang et al. (Mon,) untersuchten diese Frage.