光电器件

本文报道了一种通过机械剥离和干转移方法制备的WS2/石墨烯/MoS2垂直范德华异质结，用于实现快速响应的光电探测器。该研究通过嵌入石墨烯层来优化界面缺陷和提高载流子传输效率，从而提高了光电探测器的响应速度。

Gr读出层集成在半导体纳米膜中，保证了器件的快速响应和稳定性。Gr读出的SiGe/Si微管光电探测器在很宽的电压范围内表现出良好的欧姆接触，表现出超快响应，并在可见光范围内实现灵敏而明显的光响应。随后，研究了Gr/SiGe界面处的功函数和电子密度，揭示了SiGe中光生载流子和光电门控效应的互补性以及Gr层中的快速读出。Gr读出型SiGe/Si光电探测器微管结构通过结构-材料耦合实现了近乎全向的片上光电探测和高二色性比偏振探测。

据麦姆斯咨询报道，美国中佛罗里达大学（University of Central Florida）的研究团队提出了一种利用离子凝胶门控单层石墨烯的室温长波红外探测器，该探测器具有高探测率、快速响应时间以及动态可调的光谱响应。通过将石墨烯图像化成腔耦合的六边形孔阵列，研究人员利用激发狄拉克局域等离子体实现了约70%的增强吸收，该等离子体在长波红外光谱范围内进一步可静电调谐。

近日，东南大学倪振华、王俊嘉教授和中国电子科技集团第五十五研究所带领研究团队利用金辅助转移方法实现了基于热光学和电吸收效应的石墨烯-硅集成调制器。与其他石墨烯转移方法相比，金辅助方法采用金膜而不是 PMMA 作为支撑层，提供了简化的制造和低接触电阻，得益于此，由金辅助转移实现的石墨烯-硅集成平台支持高性能光调制，展示了更高的效率和更快的调制速度。

这项工作揭示了石墨烯/钙钛矿结构复合异质结的光物理性质，认为它们是开发小型化自旋光子器件的有希望的候选者。 

在这里，我们采用了超表面辅助石墨烯光电探测器，能够同时检测和区分宽带光（1-8μm）的各种偏振态和波长，波长预测精度为0.5μm。

概念验证实验结果显示，在一个16平方微米的MATBG器件中，单个红外光子的吸收能够完全破坏超导态。这一发现不仅揭示了MATBG与光子的相互作用机制，还为使用莫尔超导体开发革命性的量子设备和传感器提供了新的路径。

通过将MoS₂和黑磷（BP）等二维材料与石墨烯结合，本文开发的光伏探测器不仅实现了高效的MWIR光探测功能，还集成了超快闪存和计算能力。这种集成创新打破了传统MWIR探测器对冷却需求的限制，提供了高响应性和低功耗的解决方案，对便携式和低成本的红外成像系统具有重要意义。

有鉴于此，近日，西湖大学李兰研究员团队通过将石墨烯-Al2O3-In2Se3异质结与微环谐振器(MRRs)集成，开发了非易失性电-光响应。在这种紧凑的器件中，石墨烯的光学吸收系数被α-In2Se3中的面外铁电极化大大调节，从而在MRRs中实现非易失性光传输。这项工作表明，将石墨烯与铁电材料相结合，为开发用于光学神经网络等新兴应用的光子电路中的非易失性器件铺平了道路。

研究团队最新报道了旋转角度对转角单-双层石墨烯中的光与物质相互作用的调控现象。当范霍夫奇点（VHSs）的能量差与激发激光的能量相匹配时，VHSs的产生显著增强了拉曼G峰。在特定的扭曲角度下，由于双共振拉曼散射过程的作用，TMBG中观察到了新的拉曼峰R峰和R’峰。更进一步，得益于VHSs增强的光激发电子带间跃迁，发现与单层和三层石墨烯器件相比，TMBG光电探测器在与入射光共振的转角下，其光响应率分别提升了31倍和15倍，并且对不同波长的入射光表现出了优异的选择性。这些发现不仅为深入理解石墨烯中光与物质的相互作用提供了新的视角，也为开发新型二维材料范德华异质结光电器件提供了新的可能性。