利用亚波长石墨烯场效应晶体管的动态波长可调谐光电探测器
介观与纳米尺度物理
2017-03-08 v1
摘要
动态波长可调谐性长期以来一直是光电探测器技术的终极目标。由于其原子级厚度和独特性质，石墨烯为实现这一概念开辟了新的范式，但迄今为止在实验上仍难以实现。在此，我们采用石墨烯场效应晶体管中光电流的详细量子输运模型（包含现实的电磁场），以展示通过动态改变栅极电压实现波长可调谐性是可能的。我们揭示了支配此类器件行为的现象，并显示出与基于垂直跃迁的简单预期的显著偏离。我们发现电磁场在接触边缘的强聚焦，其长度尺度与能带弯曲相同。这两种空间变化的势能都导致非垂直光学跃迁的增强，即使在无声子或杂质散射的情况下也占主导地位。我们还表明，狄拉克点附近态密度的消失导致了接触阻塞和光电流的栅极依赖调制。
引用
@article{arxiv.1703.02125,
title = {Dynamic Wavelength-Tunable Photodetector Using Subwavelength Graphene Field-Effect Transistors},
author = {François Léonard and Catalin D. Spataru and Michael Goldflam and David W. Peters and Thomas E. Beechem},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.02125},
year = {2017}
}
备注
To appear in Scientific Reports