Plasmon resonance enhanced multicolour photodetection by graphene.
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DOI：
10.1038/ncomms1589
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发表时间：
2011-12-06
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
石墨烯具有高速、宽带光电探测的潜力，但只有非常低的外量子效率和没有光谱选择性。在这里，我们报告了一个显着的整体量子效率和光谱选择性的增强，使多色光电探测，通过耦合石墨烯与等离子体纳米结构。我们表明，金属等离子体纳米结构可以与石墨烯光电探测器集成，以极大地提高光电流和外部量子效率高达1，500%。可变共振频率的等离子体纳米结构选择性地放大石墨烯对不同波长的光的光响应，使得能够高度特异性地检测多色。石墨烯光电探测器是原子级薄的，有效地利用局部等离子体增强效应来实现传统平面半导体材料通常不可能实现的显著增强因子。
Graphene has the potential for high-speed, wide-band photodetection, but only with very low external quantum efficiency and no spectral selectivity. Here we report a dramatic enhancement of the overall quantum efficiency and spectral selectivity that enables multicolour photodetection, by coupling graphene with plasmonic nanostructures. We show that metallic plasmonic nanostructures can be integrated with graphene photodetectors to greatly enhance the photocurrent and external quantum efficiency by up to 1,500%. Plasmonic nanostructures of variable resonance frequencies selectively amplify the photoresponse of graphene to light of different wavelengths, enabling highly specific detection of multicolours. Being atomically thin, graphene photodetectors effectively exploit the local plasmonic enhancement effect to achieve a significant enhancement factor not normally possible with traditional planar semiconductor materials.
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