High‐Performance SiC/Graphene UV‐Visible Band Photodetectors with Grating Structure and Asymmetrical Electrodes for Optoelectronic Logic Gate

材料科学 响应度 光电探测器 光电子学 石墨烯 栅栏 电极 紫外线 探测器 量子效率 可见光谱 比探测率 光学 纳米技术 物理 量子力学
作者
Zeyang Zhang,Cunzhi Sun,Baihong Zhu,Jiadong Chen,Zhao Fu,Zihao Li,Shaoxiong Wu,Yuning Zhang,Jiafa Cai,Rongdun Hong,Dingqu Lin,Deyi Fu,Zhengyun Wu,Xiaping Chen,Feng Zhang
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:12 (20) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/adom.202400469
摘要

Abstract High‐quality epitaxial graphene is prepared on semi‐insulated 4H‐SiC (0001) by ultra‐high vacuum thermal decomposition method and used in graphene/SiC/graphene ultraviolet‐visible dual‐band photodetectors. The dual‐band detector exhibits an extremely low dark current (5.2 × 10 −14 A) and a peak responsivity of 1.17 A W −1 corresponding to an external quantum efficiency of 518%. A high detectivity of 3.14 × 10 14 Jones is achieved under 280 nm light illumination at 30 V, while a high response speed is obtained with a rise time of 25.17 ns and a decay time of 540.10 ns. The detector shows a responsivity of 1.4 × 10 −5 A W −1 and a detectivity of 6.5 × 10 9 Jones under 430 nm light illumination. The dual‐band detector equipped with SiC grating and asymmetrical graphene electrodes is demonstrated for high‐performance optoelectronic logic “AND” gate with high detectivity at 280 and 430 nm.
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