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用于短波红外探测的石墨烯/硅量子点/Si肖特基PN级联异质结
时间:2017-12

       由于硅(Si)的短波红外(SWIR)(1.1-2.5μm)响应有限,基于锗和铟镓砷的光电探测器几十年来一直主导着SWIR光电探测器的商业市场。然而,它们往往受到高温加工、光谱范围、灵活的不兼容性和低温冷却配件的限制。因此,开发可以直接与互补金属氧化物半导体器件集成的光电探测器非常重要。在这项工作中,我们展示了一种基于硅的SWIR光电探测器,其工作波长范围为800至1870 nm,响应率高达0.6 a/W,工作速度低至15 p,s。通过利用石墨烯(Gr)和硅量子点(QD)之间的快速光载流子转移,以及Gr-Si结的SWIR可调肖特基势垒高度,我们演示了一种新型的肖特基PN级联异质结光电探测器。超掺硼SiQD与Gr-Si肖特基光电二极管相互作用,有效快速地收获SWIR激发的电荷载流子。在室温下工作的级联光电二极管,探测率为1011Jones,灵敏度为10-11W/Hz05,显示了我们硅基SWIR光电探测器的广阔前景。

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