垂直石墨烯基热电子晶体管中的共振等离子体太赫兹探测
介观与纳米尺度物理
2015-12-09 v1
摘要
我们分析了垂直石墨烯基热电子晶体管（GB-HETs）的动态特性，并利用所开发的器件模型考虑其作为太赫兹（THz）辐射探测器的运作。GB-HET模型考虑了来自发射极的隧穿电子注入、电子穿过势垒层并部分被GB捕获、以及GB中电势和空穴密度的自洽振荡（等离子体振荡），还有量子电容和电子渡越时间效应。使用提出的器件模型，我们计算了作为THz探测器工作的GB-HET的响应度，其为信号频率、外加偏置电压和结构参数的函数。等离子体效应的引入使得HET-GBT能在远超特征RC时间所限制的频率下工作。研究发现，具有足够完美GB的GB-HET的响应度在THz频率范围内表现出与等离子体振荡激发相关的尖锐共振极大值。这些极大值的位置由外加偏置电压控制。GB-HETs能够与其他等离子体THz探测器竞争甚至超越之。
引用
@article{arxiv.1509.03375,
title = {Resonant plasmonic terahertz detection in vertical graphene-base hot-electron transistors},
author = {V. Ryzhii and T. Otsuji and M. Ryzhii and V. Mitin and M. S. Shur},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03375},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 4 figures