Los materiales en capas bidimensionales (2D) ahora están atrayendo mucho interés debido a sus propiedades optoelectrónicas únicas en espesores atómicos. Entre ellos, el grafeno se ha investigado principalmente, pero la naturaleza de espacio cero del grafeno limita sus aplicaciones prácticas. Por lo tanto, Materiales en capas 2D con espacios de banda intrínsecos como MoS2, MoSe2, y MoTe2 son de interés como candidatos prometedores para dispositivos optoelectrónicos ultrafinos y de alto rendimiento.

Aquí, Pil Ju Ko y colegas de la Universidad Tecnológica de Toyohashi, Japón ha fabricado fototransistores de efecto de campo con puerta trasera hechos de cristales de MoSe2 que tienen un espesor de solo veinte nanómetros. Los dispositivos se fabricaron mediante escisión mecánica de cristales de MoSe2 en escamas de pocas capas, seguido de la transferencia a una oblea de silicio con electrodos de titanio depositados previamente.

A pesar de su tamaño físico ultradelgado, los dispositivos mostraron excelentes características de fototransistor de efecto de campo. La fotorreactividad medida de 97.1 AW-1 a voltaje de puerta trasera cero fue más alta que los informes anteriores de fotodetectores fabricados con GaS, GaSe, MoS2, e InSe. La fotorrespuesta del MoSe2 fue mucho más rápida (menos de 15 ms) que los fotodetectores ultrasensibles basados ​​en MoS2 monocapa. Es más, la eficiencia cuántica externa teórica fue 280 veces mayor que la de los fotodiodos comerciales de Si e InGaAs.

La investigación muestra que MoSe2 es un material prometedor para aplicaciones de fotodetectores. El grupo está optimizando el rendimiento del dispositivo mediante el estudio del espesor dependiente de la fotosensibilidad.