具有本征门控效应的混合石墨烯/硅肖特基光电二极管
介观与纳米尺度物理
2017-04-20 v1
摘要
我们提出了一种混合器件，由石墨烯/硅（Gr/Si）肖特基二极管与 Gr/SiO2/Si 电容器并联构成，用于高性能光电探测。该器件通过将在商业石墨烯转移到低掺杂 n 型 Si 衬底上制备，在可见光范围内实现了高达 3 AW^(-1) 的响应度以及高于 3.5 10^12 cmHz^(1/2) W^(-1) 的归一化探测率。该器件表现出超过正向电流的光电流，这是因为在 Gr/SiO2/Si 电容器 Si/SiO2 界面处积累的光生少数载流子扩散到了 Gr/Si 结。我们指出，同样机制若由热生载流子引起，尽管通常被忽略或忽视，却会导致 Gr/Si 异质结中常测得的泄漏增加。在室温下，我们测得零偏压肖特基势垒高度为 0.52 eV，以及有效理查森常数 A**=4 10^(-5) Acm^(-2) K^(-2) 和理想因子 n=3.6，这由 Gr/Si 界面处的薄（< 1nm）氧化层解释。
引用
@article{arxiv.1701.06541,
title = {Hybrid Graphene/Silicon Schottky photodiode with intrinsic gating effect},
author = {Antonio Di Bartolomeo and Giuseppe Luongo and Filippo Giubileo and Nicola Funicello and Gang Niu and Thomas Schroeder and Marco Lisker and Grzegorz Lupina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.06541},
year = {2017}
}
备注
Research paper. 26 pages, 8 figures