张金月，吕俊鹏，倪振华

（东南大学 物理学院，江苏 南京 211100）

1 引 言

红外探测器在光纤通信、夜视成像、激光雷达、激光测距、荧光显微等领域有重要应用[1-4]。近年来，这些领域发展迅速，对红外探测器的响应度、响应时间、灵敏度等各种性能提出了越来越严苛的要求。灵敏度是光电探测器最重要的性能指标之一，一般用它来评估探测器捕获弱信号的灵敏度。灵敏度越高，探测器的弱光探测性能越好。传统的半导体，例如InGaAs、HgCdTe、VOx、α-Si 等可实现近红外（NIR）到长波红外（LIR）区域的光探测[5-8]，然而一些问题制约了传统红外探测器在高灵敏度红外探测领域的应用。比如，高质量InGaAs 薄膜的外延生长缺少合适的衬底与其匹配，目前采用InP 衬底，然而材料之间仍存在着许多位错[9]；以VOx、α-Si 探测器为代表的辐射热探测器，光响应慢，比探测率低，探测灵敏度差[10]；以HgCdTe 探测器为代表的制冷型探测器，由于需要在低温下工作，才能抑制其暗电流噪声，表现出较高的探测灵敏度（1010～1011Jones）[11]，故这类红外探测器需要配有大型制冷设备，难以实现低成本、小型化、灵活性和便携性。

具有原子层厚度的二维材料由于具有良好的光学、电学和机械性能，近来受到了广泛研究[12-18]。相比于传统的三维半导体，二维材料具有以下优点：二维材料具有自然钝化的表面，表面上没有悬空键，这使得晶格不匹配的材料可以相互堆叠，形成范德华异质结[13]；二维材料，如黑磷、黑砷磷、石墨烯等，由于本征带隙很小甚至为零，可以实现广谱光响应，响应范围可至中红外甚至太赫兹波段[19-20]；……