混合石墨烯-量子点光电探测器的显式增益方程
介观与纳米尺度物理
2020-12-04 v1
摘要
石墨烯是一种用于宽带光探测的有吸引力材料，但存在光吸收弱的缺点。用量子点包覆石墨烯可显著增强光吸收并产生极高的光增益。这种高增益常由经典增益理论解释，但该理论不幸为隐式函数，甚至可能存疑。本工作中，我们成功推导了混合石墨烯-量子点光电探测器的显式增益方程。由于功函数失配，包覆在石墨烯上的硫化铅（PbS）量子点会在量子点与石墨烯界面附近形成表面耗尽区。光照使表面耗尽区变窄，产生门控石墨烯的光电压。因此，在石墨烯中观察到高光增益。显式增益方程由石墨烯的理论栅转移特性以及光电压与光照强度的关联推导得出。所推导的显式增益方程与实验数据吻合良好，并从中提取了物理参数。
引用
@article{arxiv.2012.01755,
title = {Explicit gain equations for hybrid graphene-quantum-dot photodetectors},
author = {Kaixiang Chen and Chufan Zhang and Xiaoxian Zang and Fuyuan Ma and Yuanzhen Chen and Yaping Dan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.01755},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 6 figures