石墨烯垂直级联带间太赫兹与红外光电探测器
介观与纳米尺度物理
2014-11-04 v1
摘要
我们提出并评估了基于多层石墨烯（GL）结构、带有薄隧道势垒层（由二硫化钨或相关材料制成）的垂直级联太赫兹与红外光电探测器。该探测器的工作原理基于电子从石墨烯层价带到相邻石墨烯层导带的级联辐射跃迁（带间及层间跃迁）。我们计算了具有不同石墨烯层数和掺杂水平的垂直级联带间石墨烯光电探测器（I-GLPD）在不同偏压和宽温度范围内的响应度与探测率的光谱依赖关系。我们展示了通过外加电压有效调控光谱特性的可能性。光谱特性还依赖于石墨烯的掺杂水平，这为将 I-GLPD 用于多色系统开辟了前景。所考虑的 I-GLPD 的优势包括对垂直入射辐射的敏感性、暗电流对温度的弱依赖性以及高工作速度。将所提出的 I-GLPD 与量子阱子带间光电探测器进行比较，显示出前者的优越性，包括在室温下更好的探测率和更高的速度。垂直级联 I-GLPD 在速度上也可超越横向 p-i-n 石墨烯光电探测器。
引用
@article{arxiv.1411.0350,
title = {Graphene vertical cascade interband terahertz and infrared photodetectors},
author = {V. Ryzhii and T. Otsuji and M. Ryzhii and V. Ya. Aleshkin and A. A. Dubinov and D. Svintsov and V. Mitin and M. S. Shur},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.0350},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 12 figures