Р ы ж и й
ТЕРАГЕРЦОВЫЕ БОЛОМЕТРЫ
НА ОСНОВЕ ГРАФЕНОВЫХ р-I-n-СТРУКТУР:
КОНЦЕПЦИЯ, МОДЕЛЬ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
Предложены новые терагерцовые (ТГц) неохлаждаемые болометры на основе графена n- и p-типов, поглощающего падающее
ТГц-излучение, с барьерной областью между ними, образованной
системой графеновых нанолент (ГНЛ). <...> Принцип действия таких
болометров основан на разогреве двумерных электронных и дырочных газов в n- и p-областях и соответствующем изменении
электрического тока, протекающего через ГНЛ. <...> Разработана физико-математическая модель данных болометров, используемых
для вычисления зависимостей темнового тока и чувствительности болометров к напряжению смещения и энергии ТГц-фотонов. <...> Показано, что предлагаемые болометры заметно превосходят
неохлаждаемые электронные Тц-болометры на основе традиционных полупроводниковых гетероструктур. <...> Графен поглощает электромагнитное излучение в широкой области спектра [1—4]: от ультрафиолетового до терагерцового (ТГц). <...> Поэтому межзонное поглощение в графеновых гетероструктурах (и особенно в гетероструктурах с множественными графеновыми слоями [5]), а также в гетероструктурах с графеновыми
нанолентами (ГНЛ)) используется в различных фотодетекторах, источниках и модуляторах излучения [6—16]. <...> Однако возможно эффективное поглощение ТГц-излучения (в длинноволновой части его
спектра) за счет внутризонных переходов. <...> Этот механизм поглощения (поглощение Друде) можно также применять для детектирования
ТГц-излучения путем разогрева электронов и дырок. <...> Такие электронно-дырочные (болометрические) детекторы на гетероструктурах
на базе химических соединений типа A3 B5 , CdHgTe и других были
реализованы ранее [17—19]. <...> В данной работе проведен анализ неохлаждаемых ТГц-детекторов болометрического типа на основе графен—ГНЛ-р-I-n-гетероструктур. <...> Показано, что предлагаемые ТГцболометры могут обладать довольно высокой чувствительностью при
комнатной температуре, превосходя <...>