光栅门控石墨烯结构对太赫兹辐射的室温放大
应用物理
2020-07-15 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们报道了太赫兹（THz）辐射透过光栅门控石墨烯沟道晶体管纳米结构的实验研究，并展示了由电流驱动等离激元激发所刺激的室温太赫兹辐射放大。具体而言，在周期性电荷密度调制下随直流电流（dc）增大，我们观察到共振太赫兹等离激元吸收发生强红移、完全漂白，随后共振等离激元频率出现放大与蓝移。据我们所知，我们的结果首次实验观测到从直流电流到等离激元的能量转移导致太赫兹放大。我们给出一个简单模型，可对观测到的放大现象进行唯象描述。该模型表明，在直流电流存在时，辐射引起的耗散修正对载流子密度与漂移速度的太赫兹振荡间相移敏感，且随电流增大变为负值，从而导致放大。本工作的实验结果均在室温下获得，为基于新型二维等离激元、电压可调的太赫兹辐射放大器铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2003.09649,
title = {Room Temperature Amplification of Terahertz Radiation by Grating-Gate Graphene Structures},
author = {Stephane Boubanga-Tombet and Wojciech Knap and Deepika Yadav and Akira Satou and Dmytro B. But and Vyacheslav V. Popov and Ilya V. Gorbenko and Valentin Kachorovskii and Taiichi Otsuji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09649},
year = {2020}
}
备注
17 pages with 15 figures, uses revtex4-2, additionally include 6 pages of supplementary materials with 6 figures