垂直石墨烯异质结构中的光热离子效应
介观与纳米尺度物理
2016-08-24 v2 材料科学
摘要
寻找克服常规半导体器件局限性的替代光电机制对于探测和收集低能量光子至关重要。一种极有前景的方法是利用光吸收导致自由电子浴增加的热能来驱动电流。成功实现该策略需要一个宽带吸收体，其中载流子之间的相互作用强于与声子的相互作用，以及用于提取多余电子热的选择性能量接触。在这里，我们展示石墨烯-WSe2-石墨烯异质结构器件通过光热离子效应提供了这种可能性：石墨烯中吸收的光子能量有效转移给电子浴，导致热化热载流子分布。能量高于石墨烯与WSe2之间肖特基势垒的载流子可以越过势垒发射，从而产生光电流。我们通过实验证明，光热离子效应能够探测带隙下光子，同时具有尺寸可扩展、电可调、宽带和超快的特性。
引用
@article{arxiv.1601.04197,
title = {Photo-thermionic effect in vertical graphene heterostructures},
author = {Mathieu Massicotte and Peter Schmidt and Fabien Vialla and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Klaas-Jan Tielrooij and Frank H. L. Koppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.04197},
year = {2016}
}