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Nature Commun.:双层石墨烯场效应晶体管用于太赫兹探测
出处:纳米人  录入日期:2021-01-27  点击数:2121

  电磁波整流为直流电流在能源收集、超越5G无线通讯、超快科学、观测天文学等过程中非常关键,当辐射频率提高至亚太赫兹区间(THz),传统交流-直流之间的转换技术变得非常困难,需要发展替代性整流方法,有鉴于此,国立莫斯科师范大学G. Fedorov、莫斯科物理技术学院D. Svintsov、莫斯科物理技术学院/麻省理工学院D. A. Bandurin等报道了通过双层石墨烯(BLG)构建隧道场效应晶体管。
  本文要点:
  1)通过BLG的可调控电子能带结构,作者构建了横向隧道连接,同时将其与暴露THz的天线进行配合,因此入射THz通过隧道结实现非线性的下变频,从而形成较高的响应(>4 KV/W)和低噪音(0.2 pW/√Hz)探测能力。作者展示了通过调控带间欧姆电阻变为带间隧穿过程,从而实现了多个数量级探测性能的提升,该结果和理论预测相符合。

  Gayduchenko, I., Xu, S.G., Alymov, G. et al. Tunnel field-effect transistors for sensitive terahertz detection. Nat Commun 12, 543 (2021).
  DOI: 10.1038/s41467-020-20721-z

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