微腔集成的石墨烯光电探测器
介观与纳米尺度物理
2012-07-12 v1
摘要
新型纳米材料与成熟且已确立的技术的单片集成极大地拓宽了纳米光子学的范围与潜力。例如，将单个半导体量子点集成到光子晶体中实现了高效的单光子源。最近，人们对使用石墨烯——单原子层碳——用于光电器件的兴趣也日益增加。然而，由于石墨烯本质上是一种弱光学吸收体（仅有2.3%的吸收率），它必须被结合进高性能光学谐振腔或波导中以增加吸收并充分利用其独特的光学性质。在这里，我们证明了通过将石墨烯与Fabry-Perot微腔进行单片集成，光学吸收增强了26倍，达到>60%的值。我们展示了一种基于石墨烯的微腔光电探测器，其响应度达到了创纪录的21 mA/W。我们的方法可以应用于各种其他石墨烯器件，例如电吸收调制器、可变光衰减器或发光器，并为石墨烯光子学提供了一条新途径，在通信、安全、传感和光谱学方面具有应用潜力。
引用
@article{arxiv.1112.1549,
title = {Microcavity-integrated graphene photodetector},
author = {Marco Furchi and Alexander Urich and Andreas Pospischil and Govinda Lilley and Karl Unterrainer and Hermann Detz and Pavel Klang and Aaron Maxwell Andrews and Werner Schrenk and Gottfried Strasser and Thomas Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.1549},
year = {2012}
}
备注
19 pages, 4 figures