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基于石墨烯的半导体光电器件研究进展

尹伟红 韩勤 杨晓红

基于石墨烯的半导体光电器件研究进展

尹伟红, 韩勤, 杨晓红
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  • 石墨烯自从被发现以来, 由于其零带隙、低电导率、常温下的高电子迁移率及量子霍尔效应和独特的光吸收等优良特性, 引发了世界各国科研人员的重视,研究人员对其物理性质及应用的研究越来越多并且进展迅速. 本文以光纤通信用光电器件中的探测器、调制器为主, 综述了石墨烯在光电探测器、调制器以及超快锁模激光器和用于发光二级管、 触摸屏透明导电薄膜等方面的应用.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB933503)、 国家高技术研究发展计划(批准号: 2012AA012202)和国家自然科学基金 (批准号: 61274069, 61176053, 61021003)资助的课题.
    [1]

    Geim A K, Novoselov K S 2007 Nat. Mater. 6 183

    [2]

    Wallace P R 1947 Phys. Rev. 71 622

    [3]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [4]

    Phaedon A 2010 Nano Lett. 10 4285

    [5]

    Bolotin K I, Sikes K J, Jiang Z, Klima M, Fudenberg G, Hone J, Kim P, Stormer H L 2008 Solid State Commun. 146 351

    [6]

    Nair R R, Blake P, Grigorenko A N, Novoselov K S, Booth T J, Stauber T, Peres N M R, Geim A K 2008 Science 320 1308

    [7]

    Wang F, Zhang Y B, Tian C S, Girit C Zettl A, Crommie M, Shen T R 2008 Science 320 206

    [8]

    Geim A K 2009 Science 324 1530

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    Gao L, Guest J R, Guisinger N P 2010 Nano Lett. 10 3512

    [10]

    Reina A, Son H, Jiao L Y, Fan B, Dresselhaus M S, Liu Z F, Kong J 2008 J. Phys. Chem. C 112 17741

    [11]

    Yoo K, Takei Y, Hou B, Chiashi S, Maruyama S, Matsumoto K, Shimoyama I 2011 IEEE 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems Cancun, Mexico 23-27 Jan. 2011 99

    [12]

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    Bie Y Q, Zhou Y B, Liao Z M, Liu S, Zhao Q, Kumar S, Wu H C, Duesberg G S, Cross G, Xu J, Peng H L, Liu Z F, Yu D P 2011 Adv. Mater. 23 3938

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    Lin Y M, Valdes-Garcia A, Shu J H, Famer D B, Meric I, Sun Y, Wu Y, Dimitrakopoulos C, Grill A, Avouris P, Jenkins K A 2011 Science 332 1294

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    Keller U 2003 Nature 424 831

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    Reina A, Son H, Jiao L Y, Fan B, Dresselhaus M S, Liu Z F, Kong J 2008 J. Phys. Chem. C 112 17741

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    Liu M, Yin X B, Ulin-Avila E, Geng B, Zentgraf T, Wang F, Zhang X 2011 Nature 474 64

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    Keller U 2003 Nature 424 831

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    Sun Z P, Hasan T, Torrisi F, Popa D, Privitera, Wang F Q, Bonaccorso F, Basko D M, Ferrari A C 2010 ACS Nano. 4 803

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    Wang X, Zhi L J, Tsao N, TomoviŽ, Li J L, Klaus M 2008 Angew. Chem. Int. Ed. 47 2990

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    [8] 李亚明, 刘智, 薛春来, 李传波, 成步文, 王启明. 基于Franz-Keldysh效应的倏逝波锗硅电吸收调制器设计. 物理学报, 2013, 62(11): 114208. doi: 10.7498/aps.62.114208
    [9] 莫军, 冯国英, 杨莫愁, 廖宇, 周昊, 周寿桓. 基于石墨烯的宽带全光空间调制器. 物理学报, 2018, 67(21): 214201. doi: 10.7498/aps.67.20180307
    [10] 黄乐, 张志勇, 彭练矛. 高性能石墨烯霍尔传感器. 物理学报, 2017, 66(21): 218501. doi: 10.7498/aps.66.218501
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    [13] 姜彦南, 王扬, 葛德彪, 李思敏, 曹卫平, 高喜, 于新华. 一种基于石墨烯的超宽带吸波器. 物理学报, 2016, 65(5): 054101. doi: 10.7498/aps.65.054101
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    [15] 王小发, 张俊红, 高子叶, 夏光琼, 吴正茂. 基于石墨烯可饱和吸收体的纳秒锁模掺铥光纤激光器. 物理学报, 2017, 66(11): 114209. doi: 10.7498/aps.66.114209
    [16] 邓红梅, 黄磊, 李静, 陆叶, 李传起. 基于石墨烯加载的不对称纳米天线对的表面等离激元单向耦合器. 物理学报, 2017, 66(14): 145201. doi: 10.7498/aps.66.145201
    [17] 俎凤霞, 张盼盼, 熊伦, 殷勇, 刘敏敏, 高国营. 以石墨烯为电极的有机噻吩分子整流器的设计及电输运特性研究. 物理学报, 2017, 66(9): 098501. doi: 10.7498/aps.66.098501
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-05
  • 修回日期:  2012-07-03
  • 刊出日期:  2012-12-05

基于石墨烯的半导体光电器件研究进展

  • 1. 中国科学院半导体研究所, 集成光电子学国家重点实验室, 北京 100083
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB933503)、 国家高技术研究发展计划(批准号: 2012AA012202)和国家自然科学基金 (批准号: 61274069, 61176053, 61021003)资助的课题.

摘要: 石墨烯自从被发现以来, 由于其零带隙、低电导率、常温下的高电子迁移率及量子霍尔效应和独特的光吸收等优良特性, 引发了世界各国科研人员的重视,研究人员对其物理性质及应用的研究越来越多并且进展迅速. 本文以光纤通信用光电器件中的探测器、调制器为主, 综述了石墨烯在光电探测器、调制器以及超快锁模激光器和用于发光二级管、 触摸屏透明导电薄膜等方面的应用.

English Abstract

参考文献 (44)

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