研究进展：二维半导体 碳氮化物-垂直光电二极管 | Nature Synthesis！

本文介绍了碳氮化物（CN）作为一种二维n型半导体在光电器件中的应用研究。碳氮化物因其优异的光催化活性和稳定性，在光驱动能量转换和环境治理等领域有广泛应用。然而，其在光电器件中的应用面临薄膜均匀性、界面缺陷和工艺兼容性等问题。韩国科学技术院的研究团队通过双加热区化学气相沉积和氢气气氛退火的两步法工艺，成功制备了大面积、高均匀性的超薄非晶碳氮化物（aCN）/硅（Si）异质结构。这种结构不仅提高了薄膜的空间均匀性，还增强了氮原子与硅原子的共价键结合。基于此异质结构，研究团队开发了一种垂直光电二极管，表现出优异的整流比、高比探测度、快速光响应和宽线性动态范围。此外，通过与非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜晶体管集成，实现了可见光到近红外光谱范围的有源矩阵多光谱成像。该研究为碳氮化物在光电器件领域的应用提供了新的路径和技术支持。