石墨烯非平衡光学响应的电学可调特性
材料科学
2022-02-24 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
通过静电门控调控材料光学响应的能力对于光电应用至关重要，例如电光调制器、可饱和吸收体、光限幅器、光电探测器和透明电极。单层石墨烯 (SLG) 的能带结构具有零带隙、线性色散的导带和价带，使得费米能 E 和带间光吸收阈值易于控制。在此，我们报道了 SLG 在近红外 (1000-1700nm/0.729-1.240eV) 中非平衡光学响应的可调性，通过离子液体门控探索了从 -650 到 250 meV 的 E 范围。随着 E 从狄拉克点增加到带间吸收泡利阻塞阈值，我们观察到光漂白弛豫动力学变慢，这归因于光激发载流子光学声子发射的淬灭。当 E 超过泡利阻塞阈值时，由于热电子激发增加了 SLG 吸收，光漂白最终转变为光致吸收。通过静电门控控制非平衡光学响应的恢复时间和符号的能力，使 SLG 成为具有可控动力学的可调谐可饱和吸收体的理想材料。
引用
@article{arxiv.2106.07942,
title = {Electrically tuneable nonequilibrium optical response of graphene},
author = {Eva A. A. Pogna and Andrea Tomadin and Osman Balci and Giancarlo Soavi and Ioannis Paradisanos and Michele Guizzardi and Paolo Pedrinazzi and Sandro Mignuzzi and Klaas-Jan Tielrooij and Marco Polini and Andrea C. Ferrari and Giulio Cerullo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.07942},
year = {2022}
}
备注
6 figures