范德瓦尔斯异质结构中的皮秒光响应
介观与纳米尺度物理
2016-01-28 v2
摘要
二维(2D)晶体，如石墨烯和过渡金属硫族化合物(TMDs)，展现出一系列独特且互补的光电特性。将不同二维材料组装成垂直异质结构，可将这些特性结合于单一器件中，从而创建具有优越性能的多功能光电系统。本文中，我们证明石墨烯/WSe2/石墨烯异质结构将TMDs的高光电探测效率与可比拟石墨烯的皮秒级光响应结合起来，从而在单一光电探测器中同时优化了速度与效率。我们利用时间分辨光电流测量随时间追踪这些器件中光生载流子的抽取，并展示了短至5.5 ps的光响应时间，该时间我们通过施加偏压和改变TMD层厚度进行调控。我们的研究直接揭示了支配这些范德瓦尔斯(vdW)异质结构探测速度与量子效率的物理过程，例如面外载流子漂移与复合。对超快且高效光电探测的观测与理解，展示了基于TMD的混合异质结构作为未来光电器件平台的潜力。
引用
@article{arxiv.1507.06251,
title = {Picosecond photoresponse in van der Waals heterostructures},
author = {Mathieu Massicotte and Peter Schmidt and Fabien Vialla and Kevin G. Schädler and Antoine Reserbat-Plantey and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Klaas-Jan Tielrooij and Frank H. L. Koppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.06251},
year = {2016}
}