二维材料及其范德瓦尔斯异质结在太赫兹波产生与调制中的应用研究.doc

二维材料及其范德瓦尔斯异质结在太赫兹波产生与调制中的应用研究
二维材料及其范德瓦尔斯异质结在太赫兹波产生与调制中的应用研究
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二维材料及其范德瓦尔斯异质结在太赫兹波产生与调制中的应用研究
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鉴于主动控制太赫兹波产生的光谱技术提供了一个察看界面耗尽、弱反型和
强反型状态的途径,经过对强反型界面状态的剖析,联合对界面中电场致光整流
效应(EFIOR:electricfieldinducedopticalrectification)的理解,能够计
算出石墨烯/二氧化硅/硅界面的耗尽层内建电场电势为-。此外,提出了一
种鉴于时间分辨太赫兹波产生的测量方法,能够获取界面态中载流子的弛豫时间
常数。
这项研究的意义在于提出了经过太赫兹波发射光谱技术对鉴于石墨烯的范
德瓦尔斯异质结的界面进行表征的技术方法。相辅相成,石墨烯基范德瓦尔斯异
质结也可用于太赫兹波产生的增强及主动调控中。
。(2)虽然
半导体硅材料拥有制备成本低的特点且宽泛应用于现有光电器件中,其较低的载
流子迁移速度限制了在太赫兹波产生源领域的应用。
针对这个问题,鉴于石墨烯/硅范德瓦尔斯异质结,提出一种经过外加偏压有
效增强硅界面载流子迁移速度的方法,实现太赫兹波产生的增强。在移除硅表面
的自然氧化层后,石墨烯/硅界面不再形成反型层,偏压阈值被显著增大,进而外
加反向偏压可有效增强石墨烯/硅界面中的太赫兹波产生强度。
在同样的泵浦光强下,石墨烯/硅中的太赫兹波产生强度超过了传统的鉴于
表面场效应发射太赫兹的半导体***化镓(100)和鉴于光致丹倍效应
(Photo-Dembereffect)发射太赫兹的半导体***化铟(100)。这项研究不单在硅材
料表界面实现了有效的太赫兹波产生增强,而且推动了太赫兹波发射光谱在探测
混淆多维型范德瓦尔斯异质结中的应用。
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该部分内容正在投稿中。(3)多维混淆型范德瓦尔斯异质结已经被证明能够
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用于提高太赫兹波产生及调制性能,这关于太赫兹器件的发展有着重要的作用。
但是,这些结果都是鉴于石墨烯二维半金属或许小带隙的二维半导体材料例
如过渡金属硫化物。我们提出使用二维绝缘材料氮化硼调控半导体硅的表界面效
应,也能够增强太赫兹波产生强度及调制深度。
在氮化硼的表面,由于氧分子吸附惹起的局域电偶极子能够