SnS2 Thin Film with In Situ and Controllable Sb Doping via Atomic Layer Deposition for Optoelectronic Applications

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Dong Ho Shin - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Jun Yang - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Samik Mukherjee - , Jio Institute (Autor:in)
  • Amin Bahrami - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Sebastian Lehmann - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Noushin Nasiri - , Macquarie University (Autor:in)
  • Fabian Krahl - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Chi Pang - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Angelika Wrzesińska-Lashkova - , Professur für Neuartige Elektroniktechnologien (gB/IFW und cfaed), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Yana Vaynzof - , Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed), Professur für Neuartige Elektroniktechnologien (gB/IFW und cfaed), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Steve Wohlrab - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Alexey Popov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Kornelius Nielsch - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Professur für Metallische Werkstoffe und Metallphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

SnS2 stands out as a highly promising 2D material with significant potential for applications in the field of electronics and photovoltaic technologies. Numerous attempts have been undertaken to modulate the physical properties of SnS2 by doping with various metal ions. Here, a series of Sb-doped SnS2 is deposited via atomic layer deposition (ALD) super-cycle process and compared its crystallinity, composition, and optical properties to those of pristine SnS2. It is found that the increase in the concentration of Sb is accompanied by a gradual reduction in the Sn and S binding energies. The work function is increased upon Sb doping from 4.32 eV (SnS2) to 4.75 eV (Sb-doped SnS2 with 9:1 ratio). When integrated into photodetectors, the Sb-doped SnS2 showed improved performance, demonstrating increased peak photoresponsivity values from 19.5 to 27.8 A W−1 at 405 nm, accompanied by an improvement in response speed. These results offer valuable insights into next-generation optoelectronic applications based on SnS2.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer2302049
FachzeitschriftAdvanced materials technologies
Jahrgang9
Ausgabenummer21
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2024
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

Mendeley 13663978-1f09-3e7d-a7d7-1abd10b55cfb

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

Schlagwörter

  • 2D material, atomic layer deposition, photodetector, Sb-doped SnS, sub-bandgap, Sb-doped SnS2