横向碳纳米管网络结构中的二维等离激元及其对太赫兹辐射探测的影响
介观与纳米尺度物理
2016-08-03 v1
摘要
我们考虑了由非对称电极形成器件沟道的横向碳纳米管(CNT)网络中的载流子输运与等离激元现象。一个电极为CNT网络的欧姆接触，另一个电极为肖特基接触。这些结构可用作太赫兹(THz)辐射的探测器。我们建立了由随机取向半导体CNT(s-CNTs)与准金属CNT(m-CNTs)混合组成的横向CNT网络响应的器件模型。所提模型包含了随机取向CNT(CNT“毡”)的较致密网络中的二维等离激元概念，并预测了探测器响应度的光谱特征。探测机制是由于肖特基接触电流-电压特性的非线性，在等离激元激发引起的该接触处电势降强增强条件下对交流电流的整流。我们证明，入射THz辐射对二维等离激元的激发，探测器响应度可在对应于等离激元共振的信号频率处诱导探测器响应度的尖锐谐振峰。探测器响应度取决于s-CNT与m-CNT的比例。m-CNT近接触区域的烧毁或这些CNT的破坏导致响应度显著增大，与我们的实验数据一致。具有足够致密横向CNT网络的谐振THz探测器可在室温下与利用等离激元效应的其他THz探测器竞争并超越之。
引用
@article{arxiv.1602.05306,
title = {Two-dimensional plasmons in lateral carbon nanotube network structures and their effect on the terahertz radiation detection},
author = {V. Ryzhii and T. Otsuji and M. Ryzhii and V. G. Leiman and G. Fedorov and G. N. Goltzman and I. A. Gayduchenko and N. Titova and D. Coquillat and D. But and W. Knap and V. Mitin and M. S. Shur},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.05306},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 9 figures