光伏效應(BPVE)在零外部偏置下具有偏振相關的均勻光響應特性，且具有超過現有光電器件效率的Shockley-Queisser極限的潛力。但是，BPVE的實現僅限于效率低下的反對稱性破壞的天然存在的材料，例如鐵電體。在這里，我們提出了一種超表面介導的石墨烯光電探測器，在均勻照明下具有級聯極化敏感光響應，模擬人工BPVE。借助于非中心對稱的金屬納米天線，石墨烯中的熱光載流子在激發時會獲得動量，并形成非局部和定向的位移電流。此后，我們展示了零偏置非冷卻中紅外光電探測器，其響應度比傳統BPVE高三倍，噪聲等效功率為0.12 nW Hz
-1/2。此外，我們觀察到矢量光響應，可以通過使用單個設備檢測入射光的偏振角。我們的策略為可擴展，低成本，多功能紅外光電探測器提供了另一種選擇。
Fig. 1 超表面介導的石墨烯光電探測器的設計概念和主要結果。
Fig. 2 大量光響應的證據。
Fig. 3 設備表征。
Fig. 4 免校準偏振檢測。
相關研究成果于2020年由新加坡國立大學Chengkuo Lee課題組，發表在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。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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