清华微电子所刘泽文团队协作在三维石墨烯光电
来源:曼联网 发表于2019-07-24 14:03:16 编辑:明朝那些事儿
摘要: 2月15日电 近来,清华大学微纳电子所教授刘泽文、北京交通大学电子信息工程学院邓涛副教授联合团队在世界闻名学术期刊《纳米快报》(Nano Letters)上宣

  2月15日电 近来,清华大学微纳电子所教授刘泽文、北京交通大学电子信息工程学院邓涛副教授联合团队在世界闻名学术期刊《纳米快报》(Nano Letters)上宣布了题为《根据三维石墨烯场效应管的高性能光电传感器》( Three-Dimensional Graphene Field-Effect Transistors as High Performance Photodetectors )的研讨论文。该论文使用自弯曲办法制作了一种微管式三维石墨烯场效应管(3D GFET),可用作光电传感器,完成对紫外光、可见光、中红外光、太赫兹波的超高灵敏度、超快勘探。

  根据三维石墨烯场效应管的高性能光电传感器示意图

  光电传感器是光通信、成像、传感等许多范畴的中心元件。石墨烯具有共同的零带隙结构、超快的载流子迁移率等长处,是制作高性能光电传感器的抱负资料。传统的石墨烯光电传感器多选用平面二维(2D)GFET结构,具有超宽的带宽和超快的呼应速度。可是,因为单层石墨烯对光的吸收率只要2.3%,导致2D GFET光电传感器的呼应度很低(~6.3 mA/W)。尽管将石墨烯与光敏物质相结合能够大幅度进步光电传感器的呼应度,可是带宽和呼应速度会严峻受损。

  该研讨提出了一种使用氮化硅应力层驱动2D GFET自弯曲为微管式3D GFET结构的办法,初次制作出了弯曲层数(1-5)和半径(30 μm-65 μm)准确可控的3D GFET器材阵列。这种3D GFET可用作光电传感器,作业波长规模从紫外光(325 nm)区域一向延伸至太赫兹(119 μm)区域,为现已报导的根据石墨烯资料的光电传感器带宽之最。一起,这种3D GFET兼具超高的呼应度和超快的呼应速度,在紫外光至可见光区域的呼应度可达1 A/W以上,在太赫兹区域的呼应度高达0.23 A/W,呼应时刻快至265 ns(纳秒)。该研讨所提出的制作办法不仅为3D石墨烯光电器材与体系的完成铺平了路途,还能够推行至二硫化钼、黑磷等其他类石墨烯2D晶体资料。审稿人高度评价该研讨成果,以为该研讨对整个二维资料研讨范畴具有重要意义。

  该论文的榜首作者为清华大学微纳电子学系2019届毕业生、现北京交通大学电子信息工程学院邓涛副教授。清华大学微纳电子所刘泽文教授、北京交通大学电子信息工程学院邓涛副教授为该论文的通讯作者。该研讨得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金和中心高校根本科研业务费项目的支撑。

  

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