Плазмонно-резонансное детектирование терагерцового излучения в гетероструктурах на основе графена

Видео

Аннотация

Возбуждение плазмонов в каналах транзисторов на основе двумерных электронных систем может использоваться для создания высокочувствительных детекторов и компактных спектрометров терагерцового (ТГц) диапазона.

Значительные надежды в этой области связывались с графеном в силу высокой подвижности его носителей заряда, однако до недавнего времени в ТГц детекторах на основе графена наблюдался только нерезонансный режим.

В докладе будут представлены первые свидетельства плазмонного резонанса в терагерцовом (0,4–2 ТГц) детекторе на основе двухслойного графена, инкапсулированного в нитрид бора.

Будет показано, что положения резонансов фотоотклика описываются теорией гейтированных двумерных плазмонов, однако общая зависимость фототока от электронной плотности не объясняется общепринятой теорией резистивного смешивания.

Будут продемонстрированы новые плазмонные резонансы, связанные с колебаниями электронов вблизи вторичных конусов Дирака в сверхрешетке «графен-нитрид бора».

Особое внимание будет уделено механизмам затухания плазмонов в графене, отличным от релаксации электронного импульса, и их проявлениям в проведенном эксперименте. В заключение будут обсуждаться фундаментальные пределы чувствительности детекторов ТГц диапазона на основе полевых транзисторов.