光电器件

本文将深入探讨二维材料光电探测器在芯片集成中的具体应用，分析其在成像技术、传感器技术以及内存技术中的优势与挑战。通过了解这些前沿应用，我们可以更好地把握未来科技的发展趋势，为相关领域的科研与产业化提供有力支持。

石墨烯超材料器件。石墨烯在太赫兹波段的电导率与直流电导率呈正相关，因此可以通过调制费米能级实现对太赫兹波的高效宽带调制。典型的调制应用包括类二极管光学器件、宽带相位调制器件、光存储器件和非线性器件。基于电驱动的石墨烯超材料器件的调制速度仍然受到 RC 时间的限制；此外，其自身有限的厚度也限制了与光相互作用的强度，需要依靠超材料极强的局部场增强来提高调制深度。

石墨烯能够达到热发射所需的温度，并具有良好的发射率，因此已成为中红外发射器的理想候选材料。 石墨烯的单层结构可实现理想的近场耦合，而不会明显扭曲导波模式，因此非常适合与硅光子波导集成。

石墨烯的低光吸收系数阻碍了石墨烯基光电探测器性能的提高。感光材料与石墨烯复合形成的异质结结构可以很有效地解决这一问题。在各种感光材料中，钼基二硫族化合物（MoX2）由于具有高的光吸收系数，完美地弥补了石墨烯的缺点，从而扩展了石墨烯基光电探测器在生活中的适用性。

为了充分利用多层石墨烯的高吸收系数和外延硅的低碰撞电离系数比，多层石墨烯作为主要光吸收层，拓宽硅基光电探测器的探测波段，尤其是在红外波段；而轻掺杂的外延硅则作为光生电子倍增区，有效抑制了热载流子的产生和倍增；重掺杂的基底硅可在硅半导体和金属电极之间形成欧姆接触，改善电流传输效率，从而减少整体功耗，提升能效。多层石墨烯/外延硅异质结光电探测器在雪崩模式下还展现出自淬灭和高增益的特性，可在1550 nm的通信波长下工作。

目前SiC/石墨烯异质结探测器存在响应度及探测率较低、响应速度较慢的情况。厦门大学物理科学与技术学院张峰教授课题组通过在器件中引入光栅结构及非对称电极，降低器件暗电流，提升了器件的响应度、探测率及响应速度等性能。

该研究首先探讨了这些探测器不同配置背后的基本思想，并提供了典型设备的相关信息。研究最后概述了未来石墨烯-半导体混合光探测器发展的潜在途径。

剑桥大学A. C. Ferrari等结合了层状石墨烯和光活性钙钛矿制备纤维型光探测器。

沙尔为他的半导体初创公司融资奋斗了一年多，现在他预计，他的技术还需要七年才能投入量产，而在这七年中，公司将无法产生任何收入。融资期限也已相应确定。

该研究证实，高响应度可实现大于65GHz的3dB带宽 和50 Gbit s–1的高数据流速率，并且，如此高的响应率是由于高迁移率扭转角为4.1o的tBLG的能带结构中的van Hove奇点促进了光吸收的增强