Observation of ballistic avalanche phenomena in nanoscale vertical InSe/BP heterostructures

撞击电离 雪崩击穿 光电子学 雪崩光电二极管 异质结 光电探测器 材料科学 雪崩二极管 APDS 多激子产生 单光子雪崩二极管 电场 电离 物理 光学 探测器 量子点 击穿电压 电压 离子 量子力学
作者
Anyuan Gao,Jiawei Lai,Yaojia Wang,Zhen Zhu,Junwen Zeng,Geliang Yu,Naizhou Wang,Wenchao Chen,Tianjun Cao,Weida Hu,Dong Sun,Xianhui Chen,Feng Miao,Yi Shi,Xiaomu Wang
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Springer Nature]
卷期号:14 (3): 217-222 被引量:221
标识
DOI:10.1038/s41565-018-0348-z
摘要

Initiating impact ionization of avalanche breakdown essentially requires applying a high electric field in a long active region, hampering carrier-multiplication with high gain, low bias and superior noise performance. Here we report the observation of ballistic avalanche phenomena in sub-MFP scaled vertical indium selenide (InSe)/black phosphorus (BP) heterostructures. The heterojunction is engineered to avalanche photodetectors (APD) and impact ionization transistors, demonstrating ultra-sensitive mid-IR light detection (4 {\mu}m wavelength) and ultra-steep subthreshold swing, respectively. These devices show an extremely low avalanche threshold (<1 volt), excellent low noise figures and distinctive density spectral shape. Further transport measurement evidences the breakdown originals from a ballistic avalanche phenomenon, where the sub-MFP BP channel enables both electrons and holes to impact-ionize the lattice and abruptly amplify the current without scattering from the obstacles in a deterministic nature. Our results shed light on the development of advanced photodetectors and efficiently facilitating carriers on the nanoscale.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Leungcc完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
tree发布了新的文献求助30
1秒前
英俊的铭应助nxett采纳,获得30
1秒前
hehh完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
李陈发布了新的文献求助10
2秒前
我是老大应助七星茶采纳,获得10
3秒前
3秒前
YANG完成签到 ,获得积分10
3秒前
华仔应助任慧娟采纳,获得10
3秒前
zhanghao发布了新的文献求助10
4秒前
领导范儿应助和谐冬亦采纳,获得10
4秒前
Vivian完成签到,获得积分10
4秒前
SRQ发布了新的文献求助10
6秒前
有福姐完成签到 ,获得积分10
6秒前
kongkong发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
共享精神应助123345采纳,获得10
7秒前
十号信封完成签到,获得积分10
7秒前
帝国之刃完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
忐忑的忆霜完成签到,获得积分10
9秒前
小二郎应助研友_rLmNXn采纳,获得10
9秒前
健忘的香烟完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
希望天下0贩的0应助寒冰采纳,获得10
10秒前
帝国之刃发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
球球完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
实验室同学完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
林沫发布了新的文献求助10
14秒前
情怀应助新星采纳,获得10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
天天快乐应助李陈采纳,获得10
15秒前
樱桃汽水怪兽完成签到,获得积分10
15秒前
七星茶发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6053426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7872390
关于积分的说明 16278311
捐赠科研通 5198785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2781636
邀请新用户注册赠送积分活动 1764556
关于科研通互助平台的介绍 1646184