项目背景介绍
随着我国在高性能探测技术领域的应用需求不断增长，对新型光探测材料提出了更高的要求。
异质外延半导体材料作为光电探测技术的核心材料之一，因其优异的光电性能而展现出广阔的应用前景。
然而，由于晶格匹配的限制，这些材料在单一衬底上的异质外延生长常常面临高晶格应变，导致界面质量下降、晶体缺陷增加、许多“卡颈”技术以及昂贵的半导体设备。而复杂的半导体工艺技术限制了其广泛应用。
项目介绍
上海理工大学材料科学与工程学院方永正、刘玉峰教授团队依托“光探测材料与器件”上海市高水平地方高校创新团队和上海市光探测材料与器件工程技术研究中心，通过“光探测材料与器件”的“面内自适应异质外延”策略，成功实现了二维半导体单晶材料在c面蓝宝石上的高度定向外延生长基材。
该方法通过晶向旋转30°，有效调节压应力和拉应力，实现应变容限，在不同晶格常数的异质外延单晶与蓝宝石衬底之间形成可控的界面应变。更重要的是，基于这种异质外延材料的光电检测器件表现出比非外延器件更好的光电检测性能。
实验结果表明，基于c面蓝宝石衬底上异质外延生长的异质外延单晶光电探测器在波长450 nm激光照射下，响应时间为367.8 μs，探测率为3.7×10^2 Jones。线性动态范围（LDR）高达113 dB，远超传统玻璃基板器件。
此外，光电探测器在多次开关周期和长期测试中保持稳定，表现出优异的工作可靠性和较长的器件寿命，为新型半导体材料的异质外延生长及其器件应用提供了新的实验方法和理论支撑。
相关成果于2024年12月4日以“In-Plane of 2D with on c-”为题发表在顶级期刊（2024年，1-11，影响因子：27.4）上。
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2D 平面内，带有 c-
