石墨烯/硅纳米尖光电器件中的可调肖特基势垒与高响应度
介观与纳米尺度物理
2016-11-29 v1
摘要
我们展示了在一种新概念器件中可调的肖特基势垒高度和创纪录的光响应度，该器件由转移到图案化于n型硅片上的纳米尖阵列的单层CVD石墨烯构成。其初始布局中，纳米尺度的石墨烯/硅异质结与暴露于硅衬底电场的石墨烯区域交替，硅衬底同时充当二极管阴极和晶体管栅极，从而形成了一种可通过单偏压控制肖特基势垒的双端势垒晶体管（barristor）。纳米尖图案化有利于光吸收，且尖端的电场增强改善了光生电荷分离，并通过碰撞电离实现内部增益。这些特性使该器件成为响应度（在3 mW/cm2强度白光LED下为3 A/W）几乎比商用光电二极管高一个数量级的光电探测器。我们广泛表征了器件参数的电压和温度依赖性，并证明多结方法不会给肖特基势垒高度分布增加额外的非均匀性。这项工作代表了在实现用于光电子应用的石墨烯/硅肖特基器件方面的重大进展。
引用
@article{arxiv.1607.06584,
title = {Tunable Schottky barrier and high responsivity in graphene/Si-nanotip optoelectronic device},
author = {Antonio Di Bartolomeo and Filippo Giubileo and Giuseppe Luongo and Laura Iemmo and Nadia Martucciello and Gang Niu and Mirko Fraschke and Oliver Skibitzki and Thomas Schroeder and Grzegorz Lupina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06584},
year = {2016}
}
备注
Research paper, 22 pages, 7 figures