Large Switchable Circular Photogalvanic Effect in the Narrow-Band-Gap InSe/In2Se3 Ferroelectric Heterojunction

光电流 圆极化 物理 极化(电化学) 带隙 异质结 铁电性 单层 材料科学 光学 凝聚态物理 光电子学 电介质 纳米技术 化学 物理化学 微带线
作者
Guoli Lin,Yiqun Xie,Shu Li,Xiang Ye
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:20 (3) 被引量:16
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.20.034035
摘要

The photogalvanic effect in ferroelectric (FE) materials attracts considerable interest in solar cells, polarization-sensitive photodetection, and nonvolatile memory applications. However, narrow-band-gap FE materials that cover the full solar spectrum are currently rare, and there is still room to enhance the light-polarization sensitivity and to improve the switching ratio for FE optoelectronic devices. Here, we investigate the photogalvanic effect induced by elliptically polarized light in the narrow-band-gap ($<1.6$ eV) $\mathrm{In}\mathrm{Se}$/${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$ FE heterojunction (HJ) stacked with the $\mathrm{In}\mathrm{Se}$ monolayer and $\ensuremath{\alpha}$-${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$ FE monolayer. The dependence of the photocurrent on the polarization angle, $\ensuremath{\phi}$, and on the incidence angle, $\ensuremath{\alpha}$, is formulated within the nonequilibrium Green's function formalism, with which the photocurrent is then calculated by using first-principles methods. We find that both the linear photogalvanic effect (LPGE) and circular photogalvanic effect (CPGE) are generated from the infrared to the visible range. The CPGE is only induced at oblique incidence due to ${C}_{3v}$ symmetry of the HJ and can be ${10}^{3}$ times larger than the LPGE. The largest photocurrent is achieved when light is irradiated along the zigzag direction, which is dominated by the CPGE. The photocurrent can further be tuned by switching between upward and downward FE polarization, leading to a large switching ratio of 563. The photocurrent also shows an excellent light-polarization sensitivity at normal and oblique incidence, with an impressive extinction ratio of 410. These results shed light on the CPGE of FE materials for applications in low-dimensional FE optoelectronics.
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
赵鑫宇发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
烟花应助鲤鱼灵寒采纳,获得10
1秒前
盒子完成签到,获得积分10
1秒前
菜菜发布了新的文献求助10
1秒前
林东东完成签到,获得积分10
1秒前
jingjing发布了新的文献求助10
2秒前
脑洞疼应助杂兵甲采纳,获得10
2秒前
Lucas应助qzs采纳,获得10
2秒前
往不随发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
de发布了新的文献求助10
3秒前
西西发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助娇气的友易采纳,获得10
4秒前
4秒前
ym完成签到,获得积分10
4秒前
LingLu完成签到,获得积分10
5秒前
Twonej应助Melody呀采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
高高大有关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
科研通AI6应助自信的缘分采纳,获得10
7秒前
7秒前
完美世界应助wtt采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
浮游应助杨漫漫采纳,获得10
8秒前
9秒前
xu发布了新的文献求助10
9秒前
Dang完成签到,获得积分10
9秒前
这家伙发布了新的文献求助10
9秒前
无极微光应助niobelynn采纳,获得20
9秒前
9秒前
mo发布了新的文献求助10
10秒前
笑笑发布了新的文献求助20
10秒前
可靠奇异果完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711271
关于积分的说明 14954468
捐赠科研通 4779371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553732
邀请新用户注册赠送积分活动 1515665
关于科研通互助平台的介绍 1475853