柔性电子学是跨学科研究的热点之一，可以促进后摩尔技术在生物医学、电子皮肤、可穿戴设备等领域的应用。与刚性衬底上的电子器件相比，柔性衬底显示出极具前景的优势，如移动方便、可弯曲、可伸缩、低成本以及无缝的异质集成，这可以为多功能和微型化的下一代电子和光电器件提供多种可能性。例如，超薄柔性电极阵列可以安装在表皮或器官表面上，用于实时监测人体健康，这是传统刚性电子设备无法实现的。因此，迫切需要具有新型功能材料的柔性电子产品，既能满足高性能的要求，又能在反复弯曲、折叠或拉伸下具有良好的稳定性和耐用性。

       近日，本课题组通过将P型材料SnS和N型材料MoS₂在柔性衬底上共混形成复合的光敏层，来弥补单个材料性能上的缺点，从而使柔性光电探测器兼顾了具有良好机械恢复能力和宽红外响应性能，显著提升了柔性光电探测器的探测谱宽、柔性可拉伸性和光电响应性能。结果表明，杂化SnS/ MoS₂薄膜表现出更高的吸收系数，光学带隙为0.79 eV，光探测波段拓展至1550 nm。在近红外激光照射条件下(λ = 808 nm )，MoS₂/SnS光电探测器的响应度R_λ和探测率D^*可以达到2.4 mA W⁻¹和6.12×10⁷Jones，分别是本征MoS₂光电探测器1128倍和30倍，响应时间相比于本征MoS₂光电探测器缩短了4倍。

       更重要的是，该工作中制备的MoS₂/SnS光电探测柔性器件在不同弯折条件下表现出优异的光响应和稳定性，即使经历2000次，半径为3mm的连续弯折后光响应参数也没有明显的衰减。此外，该探测原型器件还具有极强的耐用性，封装状态下于空气中暴露120天，光电流仅下降7%。

       相关工作以我室研究生于昊和谢颖助理研究员为第一作者和唯一通讯作者，以“Highly-Bendable MoS₂/SnS Flexible Photodetector with Broadband Infrared Response”为题，发表在国际知名期刊Advanced Material Interfaces。文章链接：https://doi.org/10.1002/admi.202200896。此外，谢颖助理研究员在国际期刊Journal of Luminescence发表了题为“Direct observation of kinetic characteristic on SnS-based self-powered photodetection”的工作，通过直接动态观察揭示了基于SnS材料探测器件的自供电响应与各向异性探测动力学，进一步拓展了该材料体系在光探测技术及柔性电子领域的科学价值和应用潜力。

图1 (a,b,c)混合MoS2/SnS薄膜的TEM图像、EDS组分、XRD谱图及吸收光谱。(d,e,f) MoS₂/SnS柔性光电探测器示意图，以及器件响应时间、光照下响应度和比探测率的比较。

图2. (a,b,c) MoS₂/SnS光电探测器在不同弯曲半径0(平)、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12 mm时实物图像及器件光电流变化。(d,e,f) 不同弯曲次数下，MoS₂/SnS光探测器的稳定性实验。