《高靈敏度寬譜回響石墨烯光電探測器研究》是依託北京工業大學，由張永哲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高靈敏度寬譜回響石墨烯光電探測器研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張永哲
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
二維碳族晶體石墨烯具有高達200,000cm2V-1s-1的載流子遷移率以及從可見光到中紅外的超寬光譜吸收，使得石墨烯在寬光譜超快光電探測方面具有廣闊的發展前景。然而，石墨烯極低的光吸收度（2.3%）和超快的載流子-聲子散射時間導致其光電回響度很低（僅為0.01A/W左右）。這嚴重阻礙了石墨烯在光電領域的套用。本項目擬通過在石墨烯中引入能夠捕獲光生電子的缺陷態陷阱，從而延長光生電子-空穴的複合時間，進而提高石墨烯的光電回響度。前期的實驗結果表明，經過金屬Ti處理後，石墨烯上形成了高密度的缺陷態和電子帶隙。且其光電回響度明顯提高。此方法簡便可行，成本低，適合於大面積製備。本項目將在前期實驗的基礎上進一步研究金屬處理參數與石墨烯缺陷態及帶隙大小的關係，最終實現可控制備。此外，還將探索缺陷類型，缺陷態密度及帶隙大小對探測器性能影響的機理，為設計高性能石墨烯光電探測器提供理論指導和工藝支持。
結題摘要
二維碳族晶體石墨烯具有高達200,000cm2V-1s-1的載流子遷移率以及從可見光到中紅外的超寬光譜吸收，使得石墨烯在寬光譜超快光電探測方面具有廣闊的發展前景。然而，石墨烯極低的光吸收度（2.3%）和超快的載流子-聲子散射時間導致其光電回響度很低（僅為0.01A/W左右）。這嚴重阻礙了石墨烯在光電領域的套用。本項目擬通過在石墨烯中引入能夠捕獲光生電子的缺陷態陷阱，從而延長光生電子-空穴的複合時間，進而提高石墨烯的光電回響度。前期的實驗結果表明，經過金屬Ti處理後，石墨烯上形成了高密度的缺陷態和電子帶隙。且其光電回響度明顯提高。此方法簡便可行，成本低，適合於大面積製備。本項目將在前期實驗的基礎上進一步研究金屬處理參數與石墨烯缺陷態及帶隙大小的關係，最終實現可控制備。此外，還將探索缺陷類型，缺陷態密度及帶隙大小對探測器性能影響的機理，為設計高性能石墨烯光電探測器提供理論指導和工藝支持。
