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Les jonctions Schottky en graphène/silicium se sont avérées efficaces pour la détection de photons, mais le courant sombre élevé limite sérieusement les applications telles que la détection de signaux faibles. Dans cet article, une fine couche de grenat de fer gadolinium (Gd3Fe5O12, GdIG) est introduite pour ingénier l'interface d'un photodétecteur Schottky en graphène/silicium. La nouvelle structure montre une diminution significative du courant sombre de 54 fois à un biais de -2 V. Elle présente également de hautes performances en mode auto-alimenté avec un rapport Ilight/Idark atteignant 8,2 × 10^6 et une détectivité spécifique de 1,35 × 10^13 Jones à 633 nm, montrant un potentiel attrayant pour la détection de faible lumière. Les caractérisations de convenance pratique révèlent une absorption large bande couvrant les lumières ultraviolette à infrarouge proche et une large réponse linéaire avec une large gamme d'intensités lumineuses. Le dispositif a une vitesse de fonctionnement de 0,15 ms, une réponse stable pendant 500 cycles de travail continus et une stabilité environnementale à long terme après plusieurs mois. L'analyse théorique montre que l'intercouche augmente la hauteur de barrière et passe l'interface de contact afin que le courant sombre soit supprimé. Ce travail démontre la bonne capacité des films minces de GdIG en tant que matériaux intercouches et fournit une nouvelle solution pour des photodétecteurs haute performance.
Ji et al. (Ven,) ont étudié cette question.