Recentment, l’equip del professor Yufeng Liu de l’Escola de Ciències i Enginyeria de Materials de l’Institut de Tecnologia de Xangai i el Centre de Recerca Enginyeria de Shanghai de Materials Avançats per a la fotodetecció, en col·laboració amb institucions nacionals i internacionals com l’Institut Hangzhou per a l’estudi avançat, la Universitat de l’Acadèmia de Ciències de la Xina, i l’Institut de Massachusetts de Tecnologia (MIT), aconseguit un progrés significatiu en el Heteroepititaxy, aconseguit un progrés significatiu en el Heteroepityaxy de l’interior de l’Heteroepity, va aconseguir un progrés significatiu en The Heteroepity of Of of Ofk of Ofk of Ofket de l’interior de l’Heteroe. Materials semiconductors bidimensionals (2D). L’equip de recerca va realitzar amb èxit un creixement epitaxial altament orientat de materials d’un sol cristall de semiconductors 2D en substrats de safir de pla C mitjançant una estratègia d’heteroepitaxi adaptativa en pla. En girar l’orientació del cristall per 30 graus, aquest mètode regula eficaçment les tensions compressives i de tracció, permetent la tolerància de la tensió i formant un tensió interfacial controlable entre cristalls simples heteroepitaxials amb diferents constants de gelosia i el substrat de safir. Més important encara, els fotodetectors basats en aquests materials heteroepitaxials van demostrar un rendiment de detecció de llum superior en comparació amb els dispositius no epitaxials. Les troballes relacionades es van publicar en línia, a la revista Materials de primer nivell avançat Materials, amb el títol "Heteroepitaxia adaptativa en pla de cesi halides de bismut cesi amb càrrecs de banda dissenyats a C-Sapphire".
Els materials heteroepitaxials són un dels materials bàsics per als fotodetectors semiconductors. No obstant això, a causa de les restriccions de concordança de gelosia, l’heteroepitaxi d’aquests materials en un sol substrat sovint s’enfronta a una tensió de gelosia elevada, donant lloc a una qualitat de la interfície degradada, augment de defectes de cristall i nombrosos colls d’ampolla tècnics. A més, l’elevat cost dels equips de semiconductors i les complexes tecnologies de processament de semiconductors limiten la seva aplicació generalitzada.
Els resultats experimentals van demostrar que els fotodetectors construïts a partir de cristalls únics heteroepitaxials cultivats en substrats de safir de pla C presentaven un temps de resposta de 367,8 μs, una detectivitat de 3,7 × 1012Jones, i un rang dinàmic lineal (LDR) de fins a 113 dB sota la il·luminació làser de 450 nm, superant amb escreix els dispositius tradicionals de substrat de vidre. A més, el fotodetector va mantenir l'estabilitat en diversos cicles de commutació i proves a llarg termini, demostrant una excel·lent fiabilitat operativa i una llarga vida del dispositiu. Aquest treball proporciona nous mètodes experimentals i suport teòric per al creixement heteroepitaxial de nous materials de semiconductors i les seves aplicacions de dispositiu.