Idealmente, la altura de la barrera Schottky (SBH) se puede obtener basándose en la alineación relativa de los niveles de energía según la regla de Schottky-Mott. Sin embargo, la regla de Schottky-Mott no era válida debido al efecto de fijación del nivel de Fermi (FLP), es difícil ajustar SBH cambiando la función de trabajo de los metales. El diseño y la modulación precisos de SBH son un desafío y se debe abordar la cuestión del FLP.

En esta revisión, los autores resumieron el concepto fundamental de la unión vdW Schottky, incluida la alineación de bandas en la interfaz y los modelos de extracción SBH. Luego se presentaron los orígenes del FLP y las estrategias para eliminarlo.

En términos de contacto de superficie 2D, se introdujeron respectivamente la inserción de una capa amortiguadora, el contacto vdW con metal 3D mediante el método de transferencia en seco y la construcción de todo el contacto vdW 2D utilizando materiales 2D semimetálicos para minimizar el SBH.

Mientras tanto, el contacto de borde 1D mediante grabado o transición de fase también puede realizar la determinación del nivel de Fermi. Sobre la base de uniones Schottky vdW 2D que pueden restringir eficazmente el efecto FLP, se introdujo aún más la modulación de la barrera Schottky a través de un campo externo, como la activación electrostática y la polarización y tensión ferroeléctrica.

La investigación se publica en la revista Advanced Devices &Instrumentation. .

A continuación se resumió el reciente desarrollo de fotodetectores basados ​​en uniones Schottky 2D, que muestran las características de alta sensibilidad, funcionamiento autónomo y respuesta rápida. En comparación con el fotodetector de unión Schottky convencional a granel, se espera que el dispositivo de unión Schottky 2D posea una corriente oscura más baja.

Además, las uniones vdW totalmente 2D que emplean materiales 2D semimetálicos exhibieron una mayor eficiencia de conversión de energía y un control eficiente de la barrera Schottky debido al FLP eliminado. La capacidad de sintonización de las uniones Schottky también permitió la realización de fotodiodos reconfigurables, lo que resulta beneficioso para la fotodetección multifuncional.

Los autores resumieron además las estrategias para mejorar la fotodetección basada en la unión vdW Schottky desde los aspectos de absorción óptica mejorada, rango de longitud de onda extendido, aumento de la fotoganancia y diseño de metal 2D anisotrópico.

Las uniones Schottky tienen importantes aspectos de aplicación en el campo de la fotodetección. Sin embargo, la mala rectificación y la característica de transporte incontrolado del portador en las uniones Schottky 2D restringen su aplicación, lo que se atribuye al fuerte efecto FLP.

Los diferentes tipos de semimetales 2D ofrecen abundantes opciones para el diseño de uniones Schottky vdW basadas en la función de trabajo de los metales 2D según la regla de Schottky-Mott. Los niveles de Fermi de los metales 2D se pueden modular fácilmente, lo que permite un ajuste flexible de SBH, lo cual es esencial para aprovechar todo el potencial de las uniones Schottky 2D y mejorar aún más el rendimiento de la fotodetección.

Las direcciones futuras pueden centrarse en la fabricación de una unión Schottky vdW a gran escala, la modulación flexible del ancho de la barrera Schottky y mecanismos de fotodetección de electrones calientes sintonizables.