基于高度局限屏蔽电子图谱的部分栅控 2D 电子系统中的电磁 drag

通过光子 drag 效应产生的光电流可实现极快的光探测，响应时间受动量松弛限制。同时，由于光子动量微小，bulk uniform 样品中的光子 drag 效应较小。我们表明，置于二维电子系统 (2DES) 上的金属栅极边缘提供高度非均匀的电磁场，从而增强了 drag 效应。我们使用 2DES 带半无限金属栅极的扩散问题的精确解来研究 drag 光电压。我们指出，唯一非平凡的无量纲参数支配 drag 响应性是 2DES 导电性相对于自由空间阻抗 $\eta$ 的比例，以及栅极-2DES 间距相对于入射波长 $d/\lambda_0$ 的比例。对于电场极化于栅极边缘垂直的辐射，响应性在电感性 2D 导电性（Im$\eta$ ~ 1 且 Re$\eta$ << 1）时最大化，而在电容性 2D 导电性时变得非常小。电磁 ponderomotive 力在任意 2D 导电性下将电荷载流子推向栅极下方，而力的方向与金属-2DES 横向接触时的方向相反。这些模式由栅极 2D 电子图谱在 PDE 光电压形成中的支配作用解释。