表面粗糙度对WS2/Pt肖特基结光响应性能的影响

殷泽宇; 牟海川; 王瑞斌; 刘杰

doi:10.14135/j.cnki.1006-3080.20240807001

华东理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (03) : 428 -436. DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20240807001

表面粗糙度对WS₂/Pt肖特基结光响应性能的影响

殷泽宇, 牟海川, 王瑞斌, 刘杰

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摘要

对通过化学气相沉积法生长、Pt纳米颗粒（Pt Nanoparticles,Pt NPs）修饰的多层WS₂的表面粗糙度进行了0～4 min不同时长的紫外臭氧处理。当处理时长为2 min时，WS₂的表面粗糙度（S_a）达到最大值，约为14 nm，这种现象主要归因于紫外臭氧对WS₂表面的氧化形成了非晶态的WO_x。随着处理时长延长，多层WS₂下层的新鲜WS₂暴露，氧化效应得到缓解。实验表明，经2 min紫外臭氧处理后的WS₂/Pt肖特基结在400～900 nm范围内展现出优异的光响应性能，特别是在近红外波段750nm处，其响应度高达18A/W，相比未处理的WS₂/Pt肖特基结的响应度提高了约60%，这主要归因于紫外臭氧处理使得WS₂/Pt肖特基结中WS₂表面粗糙化，粗糙度的增加增强了光激发而产生的电子-空穴对的分离，同时还增加了从Pt到WS₂的热电子注入。