एक आत्म-शक्ति प्राप्त उच्च प्रदर्शन ग्रेफीन/सिलिकॉन पराबैंगनी फोटोdetector जिसमें अल्ट्रा-उथला जंक्शन: क्या सिलिकॉन की सीमा को तोड़ना?

सारांश हम एक आत्म-शक्ति प्राप्त, उच्च प्रदर्शन वाले ग्रेफीन-संवर्धित पराबैंगनी सिलिकॉन सिलिकन शॉटकी फोटोdetector प्रस्तुत करते हैं। पारंपरिक पारदर्शी इलेक्ट्रोड, जैसे कि इण्डियम टिन ऑक्साइड या अल्ट्रा-पतले धातुओं से अलग, ग्रेफीन की अनूठी पराबैंगनी अवशोषण विशेषता गर्म इलेक्ट्रॉनों के लंबे कैरियर जीवन का कारण बनती है जो फोटोकरेंट या संभावित कैरियर-गुणा में योगदान कर सकते हैं। हमारी प्रस्तावित संरचना आंतरिक क्वांटम दक्षता को 100% से अधिक बढ़ाती है, जो सिलिकॉन-आधारित पराबैंगनी फोटोdetectors की ऊपरी सीमा के निकट है। निकट-पराबैंगनी और मध्य-पराबैंगनी स्पेक्ट्रल क्षेत्र में, प्रस्तावित पराबैंगनी फोटोdetector शून्य-बायसिंग (स्व-शक्ति) मोड में उच्च प्रदर्शन प्रदर्शित करता है, जिसमें उच्च फोटो-जोखिम (0.2 A W −1), तेज समय प्रतिक्रिया (5 नैनोसेकंड), उच्च विशिष्ट पहचानने योग्य (1.6 × 10 13 जोन्स), और आंतरिक क्वांटम दक्षता 100% से अधिक है। इसके अलावा, फोटो-जोखिम 200 से 400 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य श्रेणी में 0.14 A W −1 से अधिक है, जो आधुनिक Si, GaN, SiC शॉटकी फोटोdetectors के समान है। फोटोdetectors ने निर्माण के 2 साल बाद भी परिवेश स्थिति में स्थिर संचालन प्रदर्शित किया, जो व्यावहारिक अनुप्रयोगों, जैसे कि पहनने योग्य उपकरण, संचार, और "नष्ट होने-रहित" दूरस्थ सेंसर नेटवर्क में महान संभावनाएं दर्शाता है।