新加坡国立大学Chengkuo Lee课题组--具有整体光响应和免校准偏振检测的零偏压中红外石墨烯光电探测器

光伏效应(BPVE)在零外部偏置下具有偏振相关的均匀光响应特性，且具有超过现有光电器件效率的Shockley-Queisser极限的潜力。但是，BPVE的实现仅限于效率低下的反对称性破坏的天然存在的材料，例如铁电体。在这里，我们提出了一种超表面介导的石墨烯光电探测器，在均匀照明下具有级联极化敏感光响应，模拟人工BPVE。借助于非中心对称的金属纳米天线，石墨烯中的热光载流子在激发时会获得动量，并形成非局部和定向的位移电流。此后，我们展示了零偏置非冷却中红外光电探测器，其响应度比传统BPVE高三倍，噪声等效功率为0.12 nW Hz^-1/2。此外，我们观察到矢量光响应，可以通过使用单个设备检测入射光的偏振角。我们的策略为可扩展，低成本，多功能红外光电探测器提供了另一种选择。

Fig. 1 超表面介导的石墨烯光电探测器的设计概念和主要结果。

Fig. 2 大量光响应的证据。

Fig. 3 设备表征。

Fig. 4 免校准偏振检测。

相关研究成果于2020年由新加坡国立大学Chengkuo Lee课题组，发表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-20115-1)上。原文：Zero-bias mid-infrared graphene photodetectors with bulk photoresponse and calibration-free polarization detection。