Light Sci. Appl.:具有不同邏輯光電流的光調製垂直異質結光電電晶體

2021-02-25 低維 昂維

 

成果介紹

石墨烯異質結中有趣的載流子動力學激發了對調製光電功能以實現高性能光電探測器的濃厚興趣。但是，對於大多數光電電晶體而言，光響應特性是通過電學柵極或靜電場來調製的。

有鑑於此，近日，電子科技大學王軍教授、南京大學王欣然教授以及中科院上海技物所胡偉達研究員（共同通訊作者）等合作演示了一種石墨烯/C60/並五苯垂直光電電晶體，可以基於光調製來調節光響應時間和光電流。通過利用光電流功率依賴的多種狀態，在厚C60層（11 nm）器件中發生了紅外光調製下顯著的邏輯光電流轉換，這意味著光生載流子在石墨烯/C60和C60/並五苯之間競爭。同時，觀察到在連續的405 nm輻照下一個完整的正負交替過程。此外，薄C60（5 nm）器件的紅外光調製可將光響應率從3425 A/W提高到7673 A/W，並且清楚地探究了在5和11 nm C60器件之間產生不同調製結果的主要原因。另外，還探索了在可見光調製下從10到3×103 Hz的紅外響應的可調帶寬。

這種不同類型的光調製現象和邏輯光電流反轉特性為未來可調諧邏輯光電流開關器件和具有垂直石墨烯異質結結構的高性能光電電晶體鋪平了道路。

 

圖文導讀 

圖1. 雙層/石墨烯異質結光電電晶體的基本表徵。

 

圖2. 在紅外光調製下的光響應性能和可見響應特性（5 nm厚的C60器件）。

 

圖3. 控制厚C60（11.2 nm）器件的光響應特性和光電流反轉調製。

 

圖4. 可見光開關調製下，紅外響應的光電特性（5 nm厚的C60器件）。

 

文獻信息

Light-modulated vertical heterojunction phototransistors with distinct logical photocurrents

(Light Sci. Appl., 2020, DOI:10.1038/s41377-020-00406-4)

文獻連結：https://www.nature.com/articles/s41377-020-00406-4

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