基于多晶石墨烯异质结构的无像素红外图像上转换器器件模型
介观与纳米尺度物理
2018-02-14 v1
摘要
我们为将远/中红外辐射（FIR/MIR）图像转换为近红外/可见光（NIR/VIR）图像的无像素转换器开发了一个器件模型。这些转换器使用嵌入范德瓦尔斯（vdW）材料中的多晶石墨烯层（PGL），并与发光二极管（LED）集成。PGL作为PGL红外光电探测器（PGLIP）的一个元件，通过带间吸收对入射的FIR/MIR敏感。PGLIP中产生的空间非均匀光电流重复（模仿）由入射FIR/MIR产生的非均匀分布（图像）。将非均匀光电流注入LED有源层，导致非均匀的NIR/VIR图像再现FIR/MIR图像。PGL和整个层结构没有刻意分割成像素。我们分析了这种无像素PGLIP-LED上转换器的特性，并表明其图像对比度传递函数和上转换效率取决于PGL的横向电阻率。当横向电阻率足够高时，上转换器表现出高光电导增益和转换效率。多个团队已成功展示了电阻率在宽范围内变化的大面积PGL。这类层可用于无像素PGLIP-LED图像上转换器。PGLIP-LED图像上转换器可以显著优于基于量子阱红外光电探测器（QWIP）与LED集成的图像上转换器。这些优势源于在GLIP中使用带间FIR/NIR吸收和高光电导增益。
引用
@article{arxiv.1710.09060,
title = {Device model for pixelless infrared image up-converters based on polycrystalline graphene heterostructures},
author = {V. Ryzhii and M. S. Shur and M. Ryzhii and V. E. Karasik and T. Otsuj},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09060},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 6 figures