GFET耦合异质结增益光电探测器

响应度提升三个数量级

利用GFET耦合MoS₂/WSe₂异质结的界面放大效应，同时实现高增益与高速响应，并支持光斑位置检测。

Xinjie, Xiang · Qiu, Zhifei · Yuhan, Zhang · Xinhao, Chen · 吴章婷 · 郑辉 · 张阳

Journal of Alloys and Compounds 2024

具体参数

响应度

{'zh': '50', 'en': '50'} A/W

上升时间

{'zh': '67', 'en': '67'} μs

下降时间

{'zh': '2', 'en': '2'} μs

技术优势

响应度提升千倍

石墨烯FET与异质结耦合引入界面放大效应，利用MoS₂长载流子寿命和石墨烯超高迁移率，将光生载流子高效分离并放大信号。

响应速度极快

石墨烯高迁移率使光生载流子快速传输，器件上升和下降时间分别仅67 μs和2 μs。

能定位光斑

光电流与入射光斑位置有强关联，使器件可灵敏检测光斑位置。

应用场景

• 高速光电探测：微秒级响应速度满足高速光通信和快速成像需求。
• 光斑位置传感器：利用光电流与光斑位置的强关联实现非接触式位置传感。
• 光电器件集成：二维材料异质结与石墨烯FET易于通过标准微纳工艺集成。
• 片上光探测：高增益和小尺寸适合在芯片上实现微弱光信号探测。