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太赫兹频段的黑磷纳米器件:光电探测器与未来挑战

应用物理 2019-03-18 v1

摘要

石墨烯的发现引发了人们对未经探索的二维材料与异质结构的快速关注,这些材料具有可在纳米尺度上定制的光电子与光子学性质。在这些材料中,黑磷(BP)因诸多有利性质而备受关注,例如高载流子迁移率、面内各向异性、通过电学栅压改变其输运的可能性,以及直接带隙(可通过厚度从 0.3 eV(体晶体)调节至 1.7 eV(单原子层))。当集成于微型场效应晶体管(FET)中时,少层 BP 薄片可探测太赫兹(THz)频段的辐射。值得注意的是,面内晶体各向异性可用于调控主导光响应的机制;基于 BP 的场效应晶体管可被设计为等离子体波整流器、热电传感器或热辐射计。本文综述了近期关于工作于 0.26 THz 至 3.4 THz 的 BP 探测器的研究,特别关注潜在的物理机制以及为使 BP 成为稳定可靠的光学与电子技术有源核心尚待解决的未来挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.06198,
  title  = {Black phosphorus nanodevices at terahertz frequencies: photodetectors and future challenges},
  author = {Leonardo Viti and Antonio Politano and Miriam Serena Vitiello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.06198},
  year   = {2019}
}