基于石墨烯/InP的UV-Vis-NIR宽带双模光探测器 范德瓦尔斯异构结构
Mingyang Shen1,2, Hao Liu1,2, Qi Wang1,2
1State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 12, 2025
概括
本研究介绍了一种使用石墨烯/InP异构的新型双模式光探测器 (DmPD). 该设备提供宽带检测,并可以在节能光伏和敏感光导模式之间切换.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 双模光探测器 (DmPD) 集成了多种功能,但2D材料/InP异构结构在DmPD应用中仍未得到充分探索.
- 现有的DmPD通常缺乏先进的异构结构所展示的宽带响应和高性能.
研究的目的:
- 制造和描述基于石墨烯/InP范德瓦尔斯异构结构的高性能DmPD.
- 为了证明设备在广泛的波长范围内进行多功能检测的能力.
- 为了使其能够在自动供电的光伏和偏向光导模式中运行.
主要方法:
- 使用单层CVD石墨烯和InP基底制造石墨烯/InP范德瓦尔斯异构DmPD.
- 使用三个电极,在光伏和光导运行模式之间灵活切换.
- 设备性能的表征,包括响应能力,检测能力,开/关比率和响应时间.
主要成果:
- 从紫外线可见到近红外波长实现了宽带响应.
- 在光伏模式下表现出高性能:开/关比为8 × 10^3,响应率为49.2 mA/W,检测能力为4.09 × 10^11 斯,以及超快响应 (2.8/6.2 μs上升/下降时间).
- 在光导模式下 (在1V偏向下) 由于光效应,实现了162.5 A/W的增强响应.
结论:
- 开发的石墨烯/InP DmPD 提供了多功能,高性能多功能检测.
- 这项工作为基于InP的先进光电子设备铺平了道路,具有集成功能.
- 简单的制造和双模式操作突出了节能成像和灵敏弱光检测的潜力.
