传统金属与二维半导体组成的结是半导体器件的关键组成部分。

范德华肖特基结的基础和光电探测器应用

理想情况下，肖特基势垒高度 (SBH) 可以根据肖特基-莫特规则，基于能级的相对排列来获得。然而，由于费米能级钉扎(FLP)效应，肖特基-莫特规则失效，很难通过改变金属的功函数来调节SBH。 SBH的精确设计和调制具有挑战性，并且需要解决FLP问题。

在这篇综述中，作者总结了 vdW 肖特基结的基本概念，包括界面处的能带排列和 SBH 提取模型。然后介绍了FLP的起源以及消除FLP的策略。

在2D表面接触方面，分别引入了插入缓冲层、通过干转移方法与3D金属进行vdW接触以及使用半金属2D材料构建全2D vdW接触来最小化SBH。

同时，通过刻蚀或相变的一维边缘接触也可以实现费米能级脱钉。在能够有效抑制FLP效应的二维vdW肖特基结的基础上，进一步介绍了通过静电门控、铁电极化和应变等外场对肖特基势垒的调制。

该研究发表在《先进设备与仪器》杂志上。

总结了基于二维肖特基结的光电探测器的最新发展，这些探测器具有高灵敏度、自驱动和快速响应的特点。与传统的体肖特基结光电探测器相比，二维肖特基结器件有望具有更低的暗电流。

此外，由于消除了FLP，采用半金属2D材料的全2D vdW结表现出更高的能量转换效率和肖特基势垒的有效控制。肖特基结的可调谐性还使得可重构光电二极管的实现成为可能，这有利于多功能光电检测。

作者从增强光吸收、扩展波长范围、增加光电增益和各向异性二维金属设计等方面进一步总结了基于vdW肖特基结的光电探测改进策略。

肖特基结在光电检测领域具有重要的应用前景。然而，二维肖特基结中较差的整流和不受控的载流子传输特性限制了其应用，归因于强烈的FLP效应。

不同种类的二维半金属为基于肖特基-莫特定律的二维金属功函数的vdW肖特基结的设计提供了丰富的选择。二维金属的费米能级可以轻松调制，从而实现SBH的灵活调谐，这对于充分发挥二维肖特基结的潜力并进一步提高光电探测性能至关重要。

未来的方向可以集中在大规模vdW肖特基结的制造、肖特基势垒宽度的灵活调制以及可调谐热电子光电探测机制上。