光伏效應(yīng)(BPVE)在零外部偏置下具有偏振相關(guān)的均勻光響應(yīng)特性，且具有超過現(xiàn)有光電器件效率的Shockley-Queisser極限的潛力。但是，BPVE的實(shí)現(xiàn)僅限于效率低下的反對稱性破壞的天然存在的材料，例如鐵電體。在這里，我們提出了一種超表面介導(dǎo)的石墨烯光電探測器，在均勻照明下具有級聯(lián)極化敏感光響應(yīng)，模擬人工BPVE。借助于非中心對稱的金屬納米天線，石墨烯中的熱光載流子在激發(fā)時(shí)會(huì)獲得動(dòng)量，并形成非局部和定向的位移電流。此后，我們展示了零偏置非冷卻中紅外光電探測器，其響應(yīng)度比傳統(tǒng)BPVE高三倍，噪聲等效功率為0.12 nW Hz
-1/2。此外，我們觀察到矢量光響應(yīng)，可以通過使用單個(gè)設(shè)備檢測入射光的偏振角。我們的策略為可擴(kuò)展，低成本，多功能紅外光電探測器提供了另一種選擇。
Fig. 1 超表面介導(dǎo)的石墨烯光電探測器的設(shè)計(jì)概念和主要結(jié)果。
Fig. 2 大量光響應(yīng)的證據(jù)。
Fig. 3 設(shè)備表征。
Fig. 4 免校準(zhǔn)偏振檢測。
相關(guān)研究成果于2020年由新加坡國立大學(xué)Chengkuo Lee課題組，發(fā)表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-20115-1)上。原文：Zero-bias mid-infrared graphene photodetectors with bulk photoresponse and calibration-free polarization detection。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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