缺陷诱导冷却对石墨烯热电子测辐射热计的影响
介观与纳米尺度物理
2019-05-09 v1
摘要
在高声子温度下，石墨烯中缺陷介导的电子-声子碰撞（超碰撞）比正常的动量守恒电子-声子碰撞允许更大的能量转移和更快的热电子冷却。在极低声子温度下，当声子波长超过平均自由程时，无序也会影响电子与声子之间的热流。在这两种情况下，冷却速率均被预测呈现随电子温度的特征性立方幂律依赖，明显不同于 pristine 石墨烯所预测的 T^4 依赖。缺陷诱导冷却对光电器件性能的影响仍很大程度上未被探索。在此，我们研究了基于外延石墨烯量子点的热电子测辐射热计的冷却机制，其中缺陷密度可通过制备工艺控制。高缺陷密度的器件表现出立方幂律。缺陷诱导冷却使得热导随温度升高而更缓慢地增加，从而与具有较低缺陷密度且以正常碰撞冷却方式工作的器件相比，大大增强了器件响应度。
引用
@article{arxiv.1905.03199,
title = {Effect of defect-induced cooling on graphene hot-electron bolometers},
author = {Abdel El Fatimy and Peize Han and Nicholas Quirk and Luke St. Marie and Matthew T. Dejarld and Rachael L. Myers-Ward and Kevin Daniels and Shojan Pavunny and D. Kurt Gaskill and Yigit Aytac and Thomas E. Murphy and Paola Barbara},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03199},
year = {2019}
}