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学术报告:高性能硅基石墨烯光电探测器及系统

日期: 2017-10-18     阅读次数:35

报告题目:高性能硅基石墨烯光电探测器及系统

报告人:浙江大学 徐杨教授

报告时间:2017年10月19日上午10:00

报告地点:本部现代光学技术研究所3楼会议室

 

摘要:
  近年来,以石墨烯为代表的二维光电探测器件是基础科学应用研究的主要方向之一。由于石墨烯的特殊能带结构,使其从深紫外到太赫兹宽光谱范围高速转换光电信号成为可能。但是,由于石墨烯的单原子层厚度所带来的低光子吸收率和短载流子寿命,使国内外科学工作者在将其应用于光电探测方面的进展并不顺利。制备出新一代高性能探测器件是我们面临的机遇和挑战。 仅仅依靠石墨烯单一方式制备器件,很难解决目前探测领域的核心问题。因此我们课题组近年来通过将石墨烯与传统硅半导体结构及工艺相结合,即“二维+传统半导体”的思路,充分考虑到石墨烯硅基耗尽区薄、结区势垒电容大等劣势;利用石墨烯/硅量子点肖特基结多子储存效应小、反向恢复时间快的特点;结合硼高掺杂硅量子点表面等离激元谐振、新型二维材料黑磷的窄带隙及超薄硅的量子效应, 发挥石墨烯快速分离和输运光生载流子的优势,突破目前石墨烯光电探测器的局限。对二维石墨烯与零维/三维硅耦合的物理机理、光电转换信号的高速传输特性进行了探索。系统的从实验上研究了影响硅基石墨烯光电探测器各项指标的因素,分析并解释了其微观工作机理。在此基础之上设计优化器件结构,实现了制备高性能硅基石墨烯光电探测器的目标。

 


报告人简介:
  徐杨,教授、博导, Professor of ZJU-UIUC Joint Institute, 英国剑桥大学丘吉尔学院学者,浙江省杰青基金获得者,UCLA 访问教授。美国伊利偌伊大学厄巴纳-香槟分校电子工程系博士;清华大学电子工程系微电子学与固体电子学学士。徐杨教授长期从事二维与三维复合体系中的传感和探测器件及集成系统研究, 专注于微纳电子器件物理中的界面问题,提出了石墨烯/硅的协同吸收理论,突破传统硅紫外探测器的理论瓶颈,解决2D/3D接触电阻在高速光电探测器中的共性问题,初步实现了石墨烯/硅紫外高速光电探测器,探索了可用于室温工作的石墨烯宽光谱中红外光电探测器。在Nat. Commun., Adv. Mater., Nano Lett., ACS Nano, Phys. Rev. Lett., Chem. Soc. Rev., Phys. Rep.,等期刊和IEDM等重要会议上发表论文60余篇,ISI knowledge总引用 > 1500次,H-index = 30, 发明专利授权10余项。负责国家自然科学基金4项,浙江省杰出青年基金1项(结题评为优秀),浙江省自然科学基金重点项目1项,军方973子项目1项,国际合作与交流(外国青年)基金1项, 参与国家重点研发1项。



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