Room Temperature Single Photon Detection at 1550 nm Using van der Waals Heterojunction

材料科学 范德瓦尔斯力 异质结 光子 光电子学 原子物理学 分子物理学 凝聚态物理 光学 量子力学 物理 分子
作者
Nithin Abraham,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Kausik Majumdar
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202406510
摘要

Abstract Single‐photon detectors (SPDs) are crucial in applications ranging from space, biological imaging to quantum communication and information processing. The SPDs that operate at room temperature are of particular interest to broader application space as the energy overhead introduced by cryogenic cooling can be avoided. Although silicon‐based single photon avalanche diodes (SPADs) are well‐matured and operate at room temperature, the bandgap limitation restricts their operation at telecommunication wavelength (1550 nm) and beyond. InGaAs‐based SPADs, on the other hand, are sensitive to 1550 nm photons but suffer from relatively lower efficiency, high dark count rate, afterpulsing probability, and pose hazards to the environment from the fabrication process. In this work, the properties of nanomaterials that can be leveraged to address these challenges are demonstrated and a room‐temperature single‐photon detector capable of operating at 1550 nm is realized. This is achieved by coupling a low bandgap (≈ 350 meV) absorber (black phosphorus) to a sensitive van der Waals probe that is capable of detecting discrete electron fluctuation. The device is optimized for operation at 1550 nm and demonstrates an overall quantum efficiency of 21.4% (estimated as 42.8% for polarized light), and a minimum dark count of ≈ 720 Hz at room temperature.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
哭泣若翠完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
香蕉觅云应助小鬼丶采纳,获得10
刚刚
行走的车完成签到,获得积分20
2秒前
一晃儿给一晃儿的求助进行了留言
2秒前
3秒前
小吴发布了新的文献求助10
3秒前
汪进辉_Will完成签到,获得积分10
5秒前
茹茹发布了新的文献求助10
6秒前
核桃核桃发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
tt发布了新的文献求助10
8秒前
大牛牛发布了新的文献求助10
9秒前
傻傻的如之完成签到,获得积分10
10秒前
choyng发布了新的文献求助10
10秒前
13秒前
淡淡的小蜜蜂完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
14秒前
Akim应助jochimchan采纳,获得10
15秒前
Singularity应助核桃核桃采纳,获得10
15秒前
priscilla完成签到 ,获得积分10
17秒前
为鹅蛋完成签到 ,获得积分10
18秒前
被雨穿透发布了新的文献求助10
18秒前
起风了发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
朴实平萱发布了新的文献求助10
20秒前
是氓呀完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
青鸭完成签到,获得积分10
21秒前
茺蔚子发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
skylee完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
为鹅蛋关注了科研通微信公众号
25秒前
hangzhen发布了新的文献求助10
25秒前
jochimchan发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3171135
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2822063
关于积分的说明 7937837
捐赠科研通 2482500
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322565
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633669
版权声明 602627