石墨烯中的光门控机制:记忆承载和无复位操作
时间:2025-11-02
我们演示了石墨烯/Si-SiO2堆叠中的光沉积,其中光生电荷的垂直运动实时转换为石墨烯通道电导的相应变化。在脉冲照明下,空穴在Si/SiO2界面积聚,产生表面光电压,改变平带条件并静电抑制石墨烯电导。双读出方案——同时跟踪界面电荷动力学和石墨烯通道——将光学电荷注入(原因)与电子传导(效果)清晰地分开。这种分离允许直接提取实际品质因数,而无需传统的转移扫描,包括每个脉冲的平带偏移、保留时间常数和陷阱占用率。然后,界面动力学定义了两种操作状态:当陷阱稀疏或快速时,是一种快速、可重置的检测器;当慢速陷阱在脉冲之间保留电荷时,是陷阱辅助的模拟存储状态。该机制是互补的金属氧化物-半导体兼容(CMOS兼容),不需要低温或外来材料。这些结果共同勾勒出了一条紧凑的路线,可以设计集成光电探测器、用于自适应成像的像素级存储器以及将传感与原位计算相结合的神经形态光电元件。