Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2020, выпуск 9 » Статья стр. 833
>>>
Исследование фотоотклика графена, полученного методом химического осаждения из газовой фазы
DOI: 10.21883/FTP.2020.09.49813.9422
Переводная версия: 10.1134/S1063782620090031
Российский научный фонд, 18-72-00157
Бабичев А.В. 1, Кадинская С.А. 1, Шубина K.Ю.1, Васильев А.А. 1, Блохин А.А. 2,3, Моисеев Э.И. 4, Блохин С.А. 3, Мухин И.С. 1,5, Елисеев И.А. 3, Давыдов В.Ю. 3, Брунков П.Н. 3, Крыжановская Н.В. 4, Егоров А.Ю. 5
1Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
4Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
5Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Email: a.babichev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 6 мая 2020 г.
В окончательной редакции: 12 мая 2020 г.
Принята к печати: 12 мая 2020 г.
Выставление онлайн: 11 июня 2020 г.
PDF версия
Представлены результаты экспериментов по созданию и изучению свойств фотодетекторных структур на основе монослойного графена, полученного методом химического осаждения из газовой фазы. В качестве базовой конструкции взята геометрия вертикального микрорезонатора Ta2O5 с нижним диэлектрическим распределенным брэгговским отражателем SiO2/Ta2O5 с резонансной длиной волны вблизи 850 нм. Проведена оптимизация условий переноса и формирования мез в слое графена на поверхности микрорезонатора. Диагностика кристаллического качества графена после формирования мез в слое графена и контактных площадок методом комбинационного рассеяния света свидетельствует о монослойности графена с низкой интенсивностью особенности в его спектре, отвечающей за дефектность структуры. Проведено измерение величины фототока при локальной оптической накачке. Ключевые слова: фотодетекторные структуры, монослойный графен, микрорезонатор, меза.
  1. Q. Yu, Y. Wang, L. Xie, S. Nadri, K. Sun, J. Zang, Q. Li, R.M. Weikle, A. Beling. OSA Technical Digest, SM2I.1 (2018). DOI: 10.1364/CLEO\_SI.2018.SM2I.1
  2. A.M. Joshi, S. Datta. Proc. SPIE, 10528, 105280Y (2018). DOI: 10.1117/12.2292979
  3. K.J. Tielrooij, L. Piatkowski, M. Massicotte, A. Woessner, Q. Ma, Y. Lee, K.S. Myhro, C.N. Lau, P. Jarillo-Herrero, N.F. van Hulst, F.H.L. Koppens. Nature Nanotechnol., 10 (5), 437 (2015)
  4. S. Schuler, D. Schall, D. Neumaier, L. Dobusch, O. Bethge, B. Schwarz, M. Krall, T. Mueller. Nano Lett., 16 (11), 7107 (2016)
  5. A. Bablich, S. Kataria, M. Lemme. Electronics, 5 (4), 13 (2016)
  6. D. Schall, C. Porschatis, M. Otto, D. Neumaier. J. Phys. D: Appl. Phys., 50 (12), 124004 (2017)
  7. Z. Ni, L. Ma, S. Du, Y. Xu, M. Yuan, H. Fang, Z. Wang, M. Xu, D. Li, J. Yang, W. Hu, X. Pi, D. Yang. ACS Nano, 11 (10), 9854 (2017)
  8. J. Fang, D. Wang, C.T. DeVault, T.-F. Chung, Y.P. Chen, A. Boltasseva, V.M. Shalaev, A.V. Kildishev. Nano Lett., 17 (1), 57 (2016)
  9. M. Romagnoli, V. Sorianello, M. Midrio, F.H.L. Koppens, C. Huyghebaert, D. Neumaier, P. Galli, W. Templ, A. D'Errico, A.C. Ferrari. Nature Rev. Mater., 3 (10), 392 (2018)
  10. G. Wang, M. Zhang, D. Chen, Q. Guo, X. Feng, T. Niu, X. Liu, A. Li, J. Lai, D. Sun, Z. Liao, Y. Wang, P.K. Chu, G. Ding, X. Xie, Z. Di, X. Wang. Nature Commun., 9 (1), 5168 (2018)
  11. V. Shautsova, T. Sidiropoulos, X. Xiao, N.A. Gusken, N.C.G. Black, A.M. Gilbertson, V. Giannini, S.A. Maier, L.F. Cohen, R.F. Oulton. Nature Commun., 9 (1), 5190 (2018)
  12. S. Schuler, D. Schall, D. Neumaier, B. Schwarz, K. Watanabe, T. Taniguchi, T. Mueller. ACS Photonics, 5 (12), 4758 (2018)
  13. T.J. Yoo, Y.J. Kim, S.K. Lee, C.G. Kang, K.E. Chang, H.J. Hwang, N. Revannath, B.H. Lee. ACS Photonics, 5 (2), 365 (2017)
  14. Y. Zhang, H. Zheng, Q. Wang, C. Cong, L. Hu, P. Tian, R. Liu, S.-L. Zhang, Z.-J. Qiu. Small, 14 (24), 1800691 (2018)
  15. H. Suzuki, N. Ogura, T. Kaneko, T. Kato. Sci. Rep., 8 (1), 11819 (2018)
  16. Q. Ma, C.H. Lui, J.C.W. Song, Y. Lin, J. F. Kong, Y. Cao, T.H. Dinh, N.L. Nair, W. Fang, K. Watanabe, T. Taniguchi, S.-Y. Xu, J. Kong, T. Palacios, N. Gedik, N.M. Gabor, P. Jarillo-Herrero. Nature Nanotechnol., 14 (2), 145 (2018)
  17. M. Long, P. Wang, H. Fang, W. Hu. Adv. Func. Mater., 29 (19), 1803807 (2018).
  18. A. Blaikie, D. Miller, B.J. Aleman. Nature Commun., 10 (1), 4726 (2019)
  19. V. Kilic, M.A. Foster, J.B. Khurgin. Appl. Phys. Lett., 115 (16), 161106 (2019)
  20. J.E. Muench, A. Ruocco, M.A. Giambra, V. Miseikis, D. Zhang, J. Wang, H.F.Y. Watson, G.C. Park, S. Akhavan, V. Sorianello, M. Midrio, A. Tomadin, C. Coletti, M. Romagnoli, A.C. Ferrari, I. Goykhman. Nano Lett., 19 (11), 7632 (2019)
  21. S. Marconi, V. Miseikis, M.A. Giambra, A. Montanaro, V. Sorianello, B. Torres, I. Goykhman, C. Coletti, F. Koppens, A.C. Ferrari, M. Romagnoli. OSA Technical Digest (San Jose, USA, 2019) p. STh4N.2. DOI: 10.1364/CLEO\_SI.2019.STh4N.2
  22. P. Huang, E. Riccardi, S. Messelot, H. Graef, F. Valmorra, J. Tignon, T. Taniguchi, K. Watanabe, S. Dhillon, B. Pla cais, R. Ferreira, J. Mangeney. Nature Commun., 11 (1), 863 (2020)
  23. Y. Ding, Z. Cheng, X. Zhu, K. Yvind, J. Dong, M. Galili, H. Hu, N.A. Mortensen, S. Xiao, L.K. Oxenl we. Nanophotonics, 9 (2), 317 (2020)
  24. E.D. Palik. Handbook of Optical Constants of Solids (N. Y., USA, Academic Press, 1985)
  25. R.R. Nair, P. Blake, A.N. Grigorenko, K.S. Novoselov, T.J. Booth, T. Stauber, N.M.R. Peres, A.K. Geim. Science, 320 (5881), 1308 (2008)
  26. F.H.L. Koppens, T. Mueller, P. Avouris, A.C. Ferrari, M.S. Vitiello, M. Polini. Nature Nanotechnol., 9 (10), 780 (2014)
  27. K.F. Mak, L. Ju, F. Wang, T.F. Heinz. Solid State Commun., 152 (15), 1341 (2012)
  28. A.B. Kuzmenko, E. van Heumen, F. Carbone, D. van der Marel. Phys. Rev. Lett., 100 (11), 117401 (2008)
  29. T.J. Echtermeyer, L. Britnell, P.K. Jasnos, A. Lombardo, R.V. Gorbachev, A.N. Grigorenko, A.K. Geim, A.C. Ferrari, K.S. Novoselov. Nature Commun., 2 (1), 458 (2011)
  30. Y. Liu, R. Cheng, L. Liao, H. Zhou, J. Bai, G. Liu, L. Liu, Y. Huang, X. Duan. Nature Commun., 2 (1), 579 (2011)
  31. A. Pospischil, M. Humer, M.M. Furchi, D. Bachmann, R. Guider, T. Fromherz, T. Mueller. Nature Photonics, 7 (11), 892 (2013)
  32. D. Schall, C. Porschatis, M. Otto, D. Neumaier. J. Phys. D: Appl. Phys., 50 (12), 124004 (2017)
  33. S. Thongrattanasiri, F.H.L. Koppens, F.J. Garci a de Abajo. Phys. Rev. Lett., 108 (4), 047401 (2012)
  34. H. Yan, X. Li, B. Chandra, G. Tulevski, Y. Wu, M. Freitag, W. Zhu, P. Avouris, F. Xia, Nature Nanotechnol., 7 (5), 330 (2012)
  35. G. Konstantatos, M. Badioli, L. Gaudreau, J. Osmond, M. Bernechea, F.P.G. de Arquer, F. Gatti, F.H.L. Koppens. Nature Nanotechnol., 7 (6), 363 (2012)
  36. M. Engel, M. Steiner, A. Lombardo, A.C. Ferrari, H.V. Lohneysen, P. Avouris, R. Krupke. Naure Commun., 3 (1), 906 (2012)
  37. M. Casalino, U. Sassi, I. Goykhman, A. Eiden, E. Lidorikis, S. Milana, D. De Fazio, F. Tomarchio, M. Iodice, G. Coppola, A.C. Ferrari. ACS Nano, 11 (11), 10955 (2017)
  38. M. Casalino. J. Lightwave Technol., 36 (9), 1766 (2018)
  39. B. Vasic, R. Gajic. Optics Lett., 39 (21), 6253 (2014)
  40. T. Mueller, M. Furchi, A. Urich, A. Pospischil. Proc. SPIE, 8600, 86001H (2013). DOI: 10.1117/12.2001886
  41. S.A. Blokhin, M.A. Bobrov, A.G. Kuzmenkov, A.A. Blokhin, A.P. Vasil'ev, Y.A. Guseva, M.M. Kulagina, I.O. Karpovsky, Y.M. Zadiranov, S.I. Troshkov, N.D. Prasolov, P.N. Brunkov, V.S. Levitsky, V. Lisak, N.A. Maleev, V.M. Ustinov. Techn. Phys. Lett., 42 (10), 1049 (2016)
  42. N.V. Kryzhanovskaya, E.I. Moiseev, A.G. Gladyshev, L.Y. Karachinsky, I.I. Novikov, A.V. Babichev, S.A. Blokhin, M.A. Bobrov, Y.M. Zadiranov, S.I. Troshkov, A.Y. Egorov. Proc. SPIE, 10098, 1009811 (2017)
  43. A.V. Babichev, H. Zhang, P. Lavenus, F.H. Julien, A.Y. Egorov, Y.T. Lin, L.W. Tu, M. Tchernycheva. Appl. Phys. Lett., 103 (20), 201103 (2013)
  44. L. Mancini, M. Morassi, C. Sinito, O. Brandt, L. Geelhaar, H.-G. Song, Y.-H. Cho, N. Guan, A. Cavanna, J. Njeim, A. Madouri, C. Barbier, L. Largeau, A. Babichev, F.H. Julien, L. Travers, F. Oehler, N. Gogneau, J.-C. Harmand, M. Tchernycheva. Nanotechnology, 30 (21), 214005 (2019)
  45. V. Kumaresan, L. Largeau, A. Madouri, F. Glas, H. Zhang, F. Oehler, A. Cavanna, A. Babichev, L. Travers, N. Gogneau, M. Tchernycheva, J.-C. Harmand. Nano Lett., 16 (8), 4895 (2016)
  46. A.V. Babichev, D.V. Denisov, M. Tchernycheva, F.H. Julien, H. Zhang. Techn. Phys. Lett., 44 (12), 1111 (2018)
  47. A.V. Babichev, V.E. Gasumyants, A.Y. Egorov, S. Vitusevich, M. Tchernycheva. Nanotechnology, 25 (33), 335707 (2014)
  48. A.V. Babichev, V.Y. Butko, M.S. Sobolev, E.V. Nikitina, N.V. Kryzhanovskaya, A.Y. Egorov. Semiconductors, 46 (6), 796 (2012)
  49. M. Morassi, N. Guan, V.G. Dubrovskii, Y. Berdnikov, C. Barbier, L. Mancini, L. Largeau, A.V. Babichev, V. Kumaresan, F.H. Julien, L. Travers, N. Gogneau, J.-C. Harmand, M. Tchernycheva. Cryst. Growth Des., 20 (2), 552 (2020)
  50. M. Tchernycheva, P. Lavenus, H. Zhang, A.V. Babichev, G. Jacopin, M. Shahmohammadi, F.H. Julien, R. Ciechonski, G. Vescovi, O. Kryliouk. Nano Lett., 14 (5), 2456 (2014)
  51. A.V. Babichev, V.E. Gasumyants, V.Y. Butko. J. Appl. Phys., 113 (7), 076101 (2013)
  52. A.V. Babichev, S.A. Rykov, M. Tchernycheva, A.N. Smirnov, V.Y. Davydov, Y.A. Kumzerov, V.Y. Butko. ACS Appl. Mater. Interfaces, 8 (1), 240 (2015)
  53. М. Борн, Э. Вольф. Основы оптики (М., Наука, 1970)
  54. G.E. Jellison, F.A. Modine. Appl. Phys. Lett., 69 (3), 371 (1996)
  55. D. De Fazio, D.G. Purdie, A.K. Ott, P. Braeuninger-Weimer, T. Khodkov, S. Goossens, T. Taniguchi, K. Watanabe, P. Livreri, F.H.L. Koppens, S. Hofmann, I. Goykhman, A.C. Ferrari, A. Lombardo. ACS Nano, 13 (8), 8926 (2019)
  56. A.C. Ferrari, J.C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M. Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K.S. Novoselov, S. Roth, A.K. Geim. Phys. Rev. Lett., 97 (18), 187401 (2006)
  57. L. Colombo, X. Li, B. Han, C. Magnuson, W. Cai, Y. Zhu, R.S. Ruoff. ECS Trans., 28, 109 (2010)
  58. L.G. Can cado, K. Takai, T. Enoki, M. Endo, Y.A. Kim, H. Mizusaki, A. Jorio, L.N. Coelho, R. Magalhaes-Paniago, M.A. Pimenta. Appl. Phys. Lett., 88 (16), 163106 (2006)
  59. J.E. Lee, G. Ahn, J. Shim, Y.S. Lee, S. Ryu. Nature Commun., 3 (1), 1024 (2012)
  60. C.-F. Chen, C.-H. Park, B.W. Boudouris, J. Horng, B. Geng, C. Girit, A. Zettl, M.F. Crommie, R.A. Segalman, S.G. Louie, F. Wang. Nature, 471 (7340), 617 (2011)
  61. K.R. Knox, S. Wang, A. Morgante, D. Cvetko, A. Locatelli, T.O. Mentes, M.A. Nino, P. Kim, R.M. Osgood. Phys. Rev. B, 78 (20), 201408 (2008)
  62. R.S. Deacon, K.-C. Chuang, R.J. Nicholas, K.S. Novoselov, A.K. Geim. Phys. Rev. B, 76 (8), 081406 (2007)
  63. D. Sun, G. Aivazian, A.M. Jones, J.S. Ross, W. Yao, D. Cobden, X. Xu. Nature Nanotechnol., 7 (2), 114 (2012)
  64. G. Giovannetti, P.A. Khomyakov, G. Brocks, V.M. Karpan, J. van den Brink, P.J. Kelly. Phys. Rev. Lett., 101 (2), 026803 (2008)
  65. E.J.H. Lee, K. Balasubramanian, R.T. Weitz, M. Burghard, K. Kern. Nature Nanotechnol., 3 (8), 486 (2008)
  66. F. Ding, H. Ji, Y. Chen, A. Herklotz, K. Doorr, Y. Mei, A. Rastelli, O.G. Schmidt. Nano Lett., 10 (9), 3453 (2010)
  67. G. Froehlicher, S. Berciaud. Phys. Rev. B, 91 (20), 205413 (2015).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme