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基于石墨烯/铟砷量子点/砷化镓异质结新型光电探测器

胡之厅; 甘桃; 杜磊; 张家振; 徐煌; 韩赛垒; 徐鹤靓; 刘锋; 陈永平; 陈刚 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室; 上海200083; 上海师范大学; 上海200234; 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料和器件重点实验室; 上海200083; 上海理工大学材料科学与工程学院; 上海200093
  • 石墨烯
  • 砷化镓
  • 量子点
  • 异质结构
  • 肖特基结

摘要:研究了一种石墨烯/铟砷量子点/砷化镓界面形成的异质结探测器的暗电流特性以及光电响应性质.虽然石墨烯具有很高的电子迁移率,但受限于较低的光子吸收率,使其在光电探测领域的应用受到了限制.而半导体量子点具有量子效率高,光吸收能力强等独特优点.于是利用石墨烯-砷化铟量子点-砷化镓异质结结构制备了一种新型光电探测器.并对该探测器的响应率、I-V 特性曲线、暗电流特性、探测率、开关比等关键性能进行了研究.其在637 nm 入射光情况下的响应率、探测率以及开关比可分别达到为17. 0 mA/W、2. 3 × 1010cmHz1 /2 W- 1 和1 × 103 .而当入射光为近红外波段的940 纳米时,响应率进一步增加到了207 mA/W.同时,还证实了该器件的暗电流、肖特基势垒高度和理想因子对温度的都具有较高的依赖性都较强.

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