近日，课题组在《Advanced Materials》期刊上发表了题为“Van Der Waals Hybrid Integration of 2D Semimetals for Broadband Photodetection”的综述文章。论文第一作者为博士研究生李雪，通讯作者为吴翟教授、曾龙辉教授和香港理工大学Yuen Hong Tsang教授，郑州大学物理学院为第一单位。

宽波段光电探测技术在军事和民用领域具有广泛应用前景。传统探测器主要基于GaN、Si和InGaAs，用于紫外、可见和近红外光探测，窄带隙半导体如HgCdTe、InSb和量子阱结构则推动了中红外光探测。尽管进展显著，但这些材料在复杂环境中的应用仍面临制备工艺复杂、环境毒性、成本高以及低温冷却需求等挑战。二维半金属材料因独特的光学和电学性质（如无带隙结构、高迁移率、拓扑保护等）成为理想的宽波段光电探测材料。然而，由于二维半金属材料超薄特性使光电探测器在光吸收和响应度方面存在局限性。通过与其它维度（0D/1D/2D/3D）材料的异质集成，可以显著提升其性能。

本综述从基础研究出发，深入阐述了二维半金属材料的基本特性，并总结了其合成方法。接着，分析了光电探测器的分类、探测机制和性能指标。随后，讨论聚焦于基于二维半金属异质集成器件的全面分析，并进一步强调了宽波段光电探测器在多个光电应用领域中的潜力，包括图像传感、光通信、位置敏感检测、集成传感与计算、自旋电子学以及计算光谱学。最后，综述还探讨了推进二维半金属材料在光电探测领域应用所面临的机遇和挑战。

该工作得到了国家自然科学基金、深圳市科技创新委员会、香港研究资助局和香港理工大学的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202415717