【摘 要】
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由于二维层状材料表面无悬挂键及独特的层间相互作用,人们可将多种不同性质的二维材料堆叠形成新的异质结构,这种由层间范德华力结合构筑的新结构称为范德华异质结。该结构不仅能集合单个材料的优点,而且表现出单一材料所不能具备的新特性,从而实现“1+1＞2”的调控效果,推动了二维材料在多功能器件中的应用。与传统过渡金属硫化物（MoS2、WS2等）相比,ReS2具有许多独特的性质,如层间耦合作用弱、平面各向异性
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由于二维层状材料表面无悬挂键及独特的层间相互作用,人们可将多种不同性质的二维材料堆叠形成新的异质结构,这种由层间范德华力结合构筑的新结构称为范德华异质结。该结构不仅能集合单个材料的优点,而且表现出单一材料所不能具备的新特性,从而实现“1+1＞2”的调控效果,推动了二维材料在多功能器件中的应用。与传统过渡金属硫化物（MoS2、WS2等）相比,ReS2具有许多独特的性质,如层间耦合作用弱、平面各向异性等。目前围绕ReS2的电学、光电以及线性光学性质开展了大量研究,但对ReS2基范德华异质结及其光电性能的研究还相对较少,很多潜在的性能有待探索。本文采用机械剥离和干法转移构筑了两种ReS2基范德华异质结,并通过去离子水辅助转移法制备了Au电极,然后对器件的电学和光电性能进行了研究,主要研究结果如下:（1）基于ReS2的光电探测器虽然具有极高的响应度和偏振灵敏度,但其光响应速度通常较慢,为了解决这个问题,我们设计并构筑了二维ReS2/WS2范德华异质结。由于费米能级之间的差异,ReS2/WS2异质结表现出良好的光生伏特效应,在405 nm激光的照射下获得了约0.2 V的开路电压,使得该器件具有自驱动特性。在零偏压下,ReS2/WS2范德华异质结获得了＞10~3的电流开关比,响应度、比探测率和响应速度分别为58 A W-1、2.8×1010Jones和1.6 ms,远快于ReS2和WS2光电探测器。此外,由于栅极电压对WS2和ReS2的费米能级具有调控作用,使得器件的整流方向在栅压的调控下发生反转,这些研究结果对二维材料在光电子器件领域的应用具有一定的参考意义。（2）为了获得宽光谱响应、低暗电流、高响应度的光电探测器,我们制备了基于二维ReS2/GeSe范德华异质结的可见-近红外光电探测器。与GeSe光导型光电探测器相比,该结构通过n型ReS2与p型GeSe之间形成的内建电场成功抑制住了器件的暗电流,提高了响应度(2.1×10~3AW-1)。我们分析和讨论了器件在可见到近红外（808 nm）的光电响应特性,在1 V偏压下,器件在可见光波段展现了较高的比探测率(7.6×1013Jones)和快速的响应时间（16 ms）。此外,通过栅压的调控作用实现了对ReS2/GeSe异质结整流方向的可控调节,这些结果表明该异质结构在室温宽光谱响应的光电探测器领域中具有潜在的应用前景。
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