Due to its high carrier mobility, broadband absorption, and fast response time, the semi-metallic graphene is attractive for optoelectronics. Another two-dimensional semiconducting material molybdenum disulfide (MoS2) is also known as light- sensitive. Here we show that a large-area and continuous MoS2 monolayer is achievable using a CVD method and graphene is transferable onto MoS2. We demonstrate that a photodetector based on the graphene/MoS2 heterostructure is able to provide a high photogain greater than 10(8). Our experiments show that the electron-hole pairs are produced in the MoS2 layer after light absorption and subsequently separated across the layers. Contradictory to the expectation based on the conventional built-in electric field model for metal-semiconductor contacts, photoelectrons are injected into the graphene layer rather than trapped in MoS2 due to the presence of a perpendicular effective electric field caused by the combination of the built-in electric field, the applied electrostatic field, and charged impurities or adsorbates, resulting in a tuneable photoresponsivity.

Two-dimensional layered semiconductors present a promising material platform for band-to-band-tunneling devices given their homogeneous band edge steepness due to their atomically flat thickness. Here, we experimentally demonstrate interlayer band-to-band tunneling in vertical MoS2/WSe2 van der Waals (vdW) heterostructures using a dual-gate device architecture. The electric potential and carrier concentration of MoS2 and WSe2 layers are independently controlled by the two symmetric gates. The same device can be gate modulated to behave as either an Esaki diode with negative differential resistance, a backward diode with large reverse bias tunneling current, or a forward rectifying diode with low reverse bias current. Notably, a high gate coupling efficiency of ∼80% is obtained for tuning the interlayer band alignments, arising from weak electrostatic screening by the atomically thin layers. This work presents an advance in the fundamental understanding of the interlayer coupling and electron tunneling in semiconductor vdW heterostructures with important implications toward the design of atomically thin tunnel transistors.

Infrared photodetectors are currently subject to a rapidly expanding application space, with an increasing demand for compact, sensitive and inexpensive detectors. Despite continued advancement, technological factors limit the widespread usage of such detectors, specifically, the need for cooling and the high costs associated with processing of iii–v/ii–vi semiconductors. Here, black phosphorous (bP)/MoS2 heterojunction photodiodes are explored as mid-wave infrared (MWIR) detectors. Although previous studies have demonstrated photodiodes using bP, here we significantly improve the performance, showing that such devices can be competitive with conventional MWIR photodetectors. By optimizing the device structure and light management, we demonstrate a two-terminal device that achieves room-temperature external quantum efficiencies (ηe) of 35% and specific detectivities (D*) as high as 1.1 × 1010 cm Hz1/2 W−1 in the MWIR region. Furthermore, by leveraging the anisotropic optical properties of bP we demonstrate the first bias-selectable polarization-resolved photodetector that operates without the need for external optics. Black phosphorus/molybdenum disulfide mid-wave infrared photodiodes with external quantum efficiencies of 35% across 2.5–3.5 μm at room temperature and a peak detectivity of 1.1 × 1010 cm Hz1/2 W–1 at 3.8 μm are demonstrated.

Perfect texture: The roles of surface nanotexturing, TiO2 passivation, and a ruthenium cocatalyst on the photoelectrochemical evolution of hydrogen by using p-InP photocathodes are investigated. Higher current densities and more favorable onset potentials are observed after surface nanotexturing. NHE=normal hydrogen electrode. Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

As part of the central nervous system, the optic nerve, composed of axons from retinal ganglion cells (RGCs), generally fails to regenerate on its own when injured in adult mammals. An innovative approach to promoting optic nerve regeneration involves manipulating the interactions between amacrine cells (ACs) and RGCs. Here, we identified a unique AC subtype, dopaminergic ACs (DACs), that responded early after optic nerve crush by down-regulating neuronal activity and reducing retinal dopamine (DA) release. Activating DACs or augmenting DA release with levodopa demonstrated neuroprotective effects and modestly enhanced axon regeneration. Within this context, we pinpointed the DA receptor D1 (DRD1) as a critical mediator of DAC-derived DA and showed that RGC-specific Drd1 overexpression effectively overcame subtype-specific barriers to regeneration. This strategy markedly boosted RGC survival and axon regeneration after crush and preserved vision in a glaucoma model. This study unveils the crucial role of DAC-derived DA signaling in optic nerve regeneration, holding promise for therapeutic insights into neural repair.

This article introduces a novel outlier detection method for data streams named Adaptive Clustering and Outlier Verification (ACOV), which is based on adaptive clustering and outlier verification. ACOV is capable of distinguishing between false outliers induced by concept drift and true outliers. The ACOV framework principally comprises the Drift Detection (CDD) module, the Adaptive Clustering (AC) module, the Incremental Update (IU) module, and the Outlier Verification (OV) module. The CDD module is designed to differentiate between actual outliers and false positives caused by concept drift. The AC module first uses a diversity metric to adaptively select the value k and then uses the k-mRSR clustering method to detect outliers. The IU module is designed to accelerate the rate of outlier detection. The OV module creates a window overlap mechanism to verify whether a candidate outlier is indeed a true outlier, thus improving the precision of outlier detection. Experimental comparison with state-of-the-art methods shows that the proposed ACOV method exhibits commendable performance in terms of precision, recall, F1 score, and AUC metrics.

Abstract Matrix immobilization has been proven to be a favored method for enhancing the phosphorescence of carbon dots (CDs), however, it remains a significant challenge to realize time‐dependent phosphorescence colors (TDPC) by embedding CDs with single emission center. In this study, we present a novel matrix‐controlling strategy to regulate the microenvironment of CDs by doping limited Mn 2+ in zeolite. The surrounding environment influences the surface state of the CDs, leading to the formation of different excitons. At low temperatures, Mn‐coordinated CDs (C‐CDs) show fast‐decaying green phosphorescence, while non‐coordinated CDs (NC‐CDs) exhibit inherent slow‐decaying blue phosphorescence. Notably, the energy transfer occurs between NC‐CDs and Mn 2+ to produce an ultrafast‐decaying red phosphorescence, with the intensity of the red component increasing as the temperature rises. The interplay of these luminescent centers with distinct decay rates activates fascinating multi‐mode TDPC behavior as the temperature changes, resulting in dynamic afterglow evolutions from red to green at 298 K, orange to green at 273 K, and green to cyan to blue at 77 K. Leveraging the diverse luminescence of CDs@MnAPO‐5, a multi‐dimensional dynamic afterglow color pattern was developed for advanced anti‐counterfeiting applications.

Abstract Matrix immobilization has been proven to be a favored method for enhancing the phosphorescence of carbon dots (CDs), however, it remains a significant challenge to realize time‐dependent phosphorescence colors (TDPC) by embedding CDs with single emission center. In this study, we present a novel matrix‐controlling strategy to regulate the microenvironment of CDs by doping limited Mn 2+ in zeolite. The surrounding environment influences the surface state of the CDs, leading to the formation of different excitons. At low temperatures, Mn‐coordinated CDs (C‐CDs) show fast‐decaying green phosphorescence, while non‐coordinated CDs (NC‐CDs) exhibit inherent slow‐decaying blue phosphorescence. Notably, the energy transfer occurs between NC‐CDs and Mn 2+ to produce an ultrafast‐decaying red phosphorescence, with the intensity of the red component increasing as the temperature rises. The interplay of these luminescent centers with distinct decay rates activates fascinating multi‐mode TDPC behavior as the temperature changes, resulting in dynamic afterglow evolutions from red to green at 298 K, orange to green at 273 K, and green to cyan to blue at 77 K. Leveraging the diverse luminescence of CDs@MnAPO‐5, a multi‐dimensional dynamic afterglow color pattern was developed for advanced anti‐counterfeiting applications.