集成和操縱范德華異質結構的納米光電特性，可以為光電檢測和傳感提供前所未有的平臺。紅外光電探測器的主要挑戰是如何將光聚集到一個小的納米活性區域中，并有效地將其轉換為電信號。在這里，我們通過將等離激元天線與六角形BN中的雙曲聲子-極化子有效耦合，將中紅外光高度集中到石墨烯pn結中，克服了這些挑戰。我們通過器件的幾何形狀來平衡石墨烯的吸收，導電和導熱之間的相互作用。這種方法產生了卓越的設備性能，其中包括室溫高靈敏度和17納秒的快速上升時間(設置受限)，因此實現了目前最先進的石墨烯和商用中紅外探測器所沒有的組合。我們還開發了一個多物理場模型，該模型與實驗結果顯示出很好的定量一致性，并揭示了對我們光響應的不同貢獻，從而為進一步改進這些類型的光電探測器（甚至超出了中紅外范圍）鋪平了道路。
Fig. 1 裝置原理圖和工作原理。
Fig. 2 光電流的產生和光譜光響應。
Fig. 3增強吸收光譜。
Fig. 4模擬的響應度和NEP與天線和H形門的幾何形狀的相關性。
Fig. 5 光檢測速度和功率依賴性。
相關研究成果于2020年由巴塞羅那科技學院Frank H. L. Koppens課題組，發表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-18544-z)上。原文：Plasmonic antenna coupling to hyperbolic phonon-polaritons for sensitive and fast mid-infrared photodetection with graphene。
轉自《石墨烯雜志》公眾號：
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