Abstract The photogalvanic effect (PGE) enables the generation of photocurrent and also offer a high polarization sensitivity in a broadband range, showing potential applications in the low-power two dimensional (2D) optoelectronics, however the photocurrent of PGE is generally small. Here, we investigated the PGE for the 2D T d - WT e 2 monolayer by employing the quantum transport simulations, and proposed the physical mechanism to effectively enhance the photocurrent of PGE at small bias voltage. The photocurrent of PGE can be generated in the 2D T d - WT e 2 monolayer when the linearly polarized light of vertical illumination was applied. In the whole visible and near-infrared range we find the biggish photocurrent which reach up to saturate for the most photon energies under a small bias. The photocurrent of junction exhibits a cosine dependence with respect to the polarization angle. The magnitude of the largest photocurrent can be evidently enhanced about 1 × 10 4 times for a photon energy of 2.4 eV than the one around 0 eV under the bias of 0.2 V in the zigzag direction, but 7 × 10 2 times at 0.9 V in the armchair direction. Moreover, a higher polarization sensitivity can be obtained. In addition, a strong anisotropy of photocurrent can be displayed between the zigzag and armchair T d - WT e 2 , and that the photocurrent of zigzag direction is almost 3 times larger than that one of the armchair direction. These results show that in the visible and near-infrared range the 2D T d - WT e 2 monolayer play a potential candidate for the optoelectronics in future.

中文翻译：

---

T-WTe2 的高灵敏度和各向异性宽带光响应

摘要 光电流效应 (PGE) 能够产生光电流，并在宽带范围内提供高偏振灵敏度，在低功率二维 (2D) 光电子学中显示出潜在的应用，但 PGE 的光电流通常较小。在这里，我们通过量子传输模拟研究了 2D T d - WT e 2 单层的 PGE，并提出了在小偏置电压下有效增强 PGE 光电流的物理机制。当施加垂直照明的线偏振光时，PGE 的光电流可以在2D T d - WT e 2 单层中产生。在整个可见光和近红外范围内，我们发现最大的光电流在小偏压下达到饱和最多的光子能量。结的光电流表现出相对于极化角的余弦依赖性。在锯齿形方向的0.2 V偏置下，2.4 eV的光子能量比0 eV附近的最大光电流的幅度明显提高约1×10 4 倍，但在0.9 V的情况下提高7×10 2 倍扶手椅方向。此外，可以获得更高的偏振灵敏度。此外，锯齿形和扶手椅T d - WT e 2 之间可以表现出强烈的光电流各向异性，锯齿形方向的光电流几乎是扶手椅方向的3倍。这些结果表明，在可见光和近红外范围内，2D T d - WT e 2 单分子层在未来是光电器件的潜在候选者。在锯齿形方向的0.2 V偏置下，2.4 eV的光子能量比0 eV附近的最大光电流的幅度明显提高约1×10 4 倍，但在0.9 V的情况下提高7×10 2 倍扶手椅方向。此外，可以获得更高的偏振灵敏度。此外，锯齿形和扶手椅T d - WT e 2 之间可以表现出强烈的光电流各向异性，锯齿形方向的光电流几乎是扶手椅方向的3倍。这些结果表明，在可见光和近红外范围内，2D T d - WT e 2 单分子层在未来是光电器件的潜在候选者。在锯齿形方向的0.2 V偏置下，2.4 eV的光子能量比0 eV附近的最大光电流的幅度明显提高约1×10 4 倍，但在0.9 V的情况下提高7×10 2 倍扶手椅方向。此外，可以获得更高的偏振灵敏度。此外，锯齿形和扶手椅T d - WT e 2 之间可以表现出强烈的光电流各向异性，锯齿形方向的光电流几乎是扶手椅方向的3倍。这些结果表明，在可见光和近红外范围内，2D T d - WT e 2 单分子层在未来成为光电子学的潜在候选者。但在扶手椅方向 0.9 V 时 7 × 10 2 次。此外，可以获得更高的偏振灵敏度。此外，锯齿形和扶手椅T d - WT e 2 之间可以表现出强烈的光电流各向异性，锯齿形方向的光电流几乎是扶手椅方向的3倍。这些结果表明，在可见光和近红外范围内，2D T d - WT e 2 单分子层在未来是光电器件的潜在候选者。但在扶手椅方向 0.9 V 时 7 × 10 2 次。此外，可以获得更高的偏振灵敏度。此外，锯齿形和扶手椅T d - WT e 2 之间可以表现出强烈的光电流各向异性，锯齿形方向的光电流几乎是扶手椅方向的3倍。这些结果表明，在可见光和近红外范围内，2D T d - WT e 2 单分子层在未来是光电器件的潜在候选者。