石墨烯中的光激发级联与多重载流子产生
介观与纳米尺度物理
2013-04-24 v2
摘要
光转化为自由电子 - 空穴对构成了光电探测和光伏领域的关键过程。该过程的效率取决于不同弛豫途径的竞争，当光生载流子不以热量形式损失能量，而是通过载流子 - 载流子散射过程将其多余能量转移用于产生额外的电子 - 空穴对时，效率可大幅提高。在此，我们利用光泵浦 - 太赫兹探测测量表明，在石墨烯中载流子 - 载流子散射效率前所未有地高，并主导了光生载流子的超快能量弛豫，在广泛的光子波长范围内优于光学声子发射。我们的结果表明，这导致了源自导带的二次热电子的产生。由于石墨烯中的热电子可以驱动电流，多重热载流子的产生使得石墨烯成为一种有前景的材料，可用于将光能高效宽带提取到电子自由度中，从而实现高效的光电应用。
引用
@article{arxiv.1210.1205,
title = {Photo-excitation Cascade and Multiple Carrier Generation in Graphene},
author = {K. J. Tielrooij and J. C. W. Song and S. A. Jensen and A. Centeno and A. Pesquera and A. Zurutuza Elorza and M. Bonn and L. S. Levitov and F. H. L. Koppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.1205},
year = {2013}
}