近期，中國科學院上海光學精密機械研究所微納光電子功能材料實驗室在二維PdSe₂的寬帶非線性光學響應和光載流子動力學研究方面取得進展，相關研究成果發表于《先進光學材料》(Advanced Optical Materials)。

PdSe₂的帶隙能夠通過控制層數變化來實現0-1.3 eV范圍內的連續可調，因此被認為是連接零帶隙石墨烯和大帶隙MoS₂之間的橋梁，具有光電器件應用方面的潛力。研究小組利用非線性光學和超快載流子動力學技術系統地研究了三層PdSe₂薄膜的穩態和瞬態光響應。三層PdSe₂在紫外、可見和近紅外區域表現出寬帶非線性吸收行為。特別是，PdSe₂在346 nm和520 nm處具有良好的可飽和吸收性質，表明其可以作為短波長激光的可飽和吸收體。并且基于其高調制深度特性，研究小組提出了一種基于PdSe₂的全光閾值器，可用于提高信號的信噪比。此外，研究小組利用泵浦探測技術和瞬態吸收光譜，獲取了PdSe₂在光激發下產生的光生載流子的復合壽命，并揭示了其復合機制為淺缺陷輔助的俄歇復合過程和深缺陷輔助的缺陷態飽和過程。

這項工作證實了PdSe₂具有寬帶光學響應、較高調制深度和較快響應速度，表明了PdSe₂材料在寬帶納米光電子器件方面的應用前景。

圖1 三層PdSe₂的寬帶非線性吸收和瞬態吸收光譜