A közelmúltban Yufeng Liu professzor csapata a Sanghaji Technológiai Intézet Anyagtudományi és Műszaki Iskolájából és a Shanghai Műszaki Kutatóközpontból a fotodetektáláshoz, a hazai és nemzetközi intézményekkel együttműködve, például a Hangzhou Institute-val, a Kínai Tudományos Akadémia Egyetemi Akadémia Egyetemen, és a Massachusetts Intézetét (MIT), elérte a Hetero Science-t. (2D) félvezető anyagok. A kutatócsoport sikeresen megvalósította a 2D félvezető egykristályos anyagok erősen orientált epitaxiális növekedését a C-sík zafír szubsztrátokon egy "síkon belüli adaptív heteroepitaxy" stratégiával. A kristályorientáció 30 fokos elforgatásával ez a módszer hatékonyan szabályozza a kompressziós és szakítószilárdsági feszültségeket, lehetővé téve a feszültségtűrést és a kontrollált felületi törzs kialakulását a heteroepitaxiális egykristályok között, különböző rácsállandókkal és a zafír -szubsztráttal. Ennél is fontosabb, hogy az ezen heteroepitaxiális anyagokon alapuló fotodetektorok kiemelkedő fényérzékelési teljesítményt mutattak a nem epitaxiális eszközökhöz képest. A kapcsolódó megállapításokat online közzétették a Top-Tier Materials Journal Advanced Materials című cím alatt, a "Síkban adaptív heteroepitaxy a 2D cézium bizmut-halogenidek című cím alatt, a C-Sapphire-i tervezett sávszélességekkel".
A heteroepitaxiális anyagok az egyik alapanyag a félvezető fotodetektorok számára. A rácsos illesztési korlátok miatt azonban ezen anyagok heteroepitaxiája egyetlen szubsztrátumon gyakran magas rácsos törzsekkel szembesül, ami lebomlott interfészminőséghez, megnövekedett kristályhibákhoz és számos műszaki szűk keresztmetszethez vezet. Ezenkívül a félvezető berendezések és a komplex félvezető -feldolgozási technológiák magas költsége korlátozza azok széles körű alkalmazását.
A kísérleti eredmények azt mutatták, hogy a heteroepitaxiális egykristályokból, amelyeket C-sík zafír-szubsztrátokon termesztettek, 367,8 μs-os válaszidőt mutattak, 3,7 × 10 detektivitás12Jones és egy lineáris dinamikus tartomány (LDR), akár 113 dB -ig, 450 nm -es lézer megvilágítás alatt, ami messze meghaladja a hagyományos üvegszubsztrát eszközöket. Ezenkívül a fotodetektor fenntartotta a stabilitást több kapcsolási cikluson és hosszú távú tesztelés során, kiemelve a kiváló működési megbízhatóságot és a hosszú eszköz élettartamát. Ez a munka új kísérleti módszereket és elméleti támogatást nyújt az új félvezető anyagok heteroepitaxiális növekedéséhez és eszközök alkalmazásához.