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首页>> news>> 2024年10月组内文献阅读汇报



**文献标题*:Highly Sensitive Photoelectric Detection and Imaging Enhanced by the Pyro-Phototronic Effect Based on a Photoinduced Dynamic Schottky Effect in 4H-SiC


1. 研究背景: 作为第三代半导体,碳化硅(SiC)因其高效率、高电子饱和漂移速度、以及出色的导热性和稳定性用于光电检测。尽管存在各种基于SiC的光电探测器(PD),但它们大多具有一定的局限性,包括制造工艺复杂、成本高昂、结构复杂、功能单一,仅用于光强传感。 且目前的大多数工作都在追求最佳的肖特基接触或欧姆接触,忽略了它们之间的中间状态。

研究动机: 为了SiC PD能够实现更高效、更多样化的信息传输,充分利用热释电效应,优化PDs 的响应速度和信号强度。

2. 研究内容: 在这项工作中,基于n型 N掺杂 4H-SiC 单晶芯片,制造了一种具有潜在光映射和信息转换应用的高性能 PD。在 4H-SiC 芯片中发现了一种显著的光致动态肖特基效应,该效应被用于实现多功能光电传感。4H-SiC PD的结构夹在由(Ag 胶体)形成的两个反向“肖特基+欧姆接触”势垒之间,确保两个电极处于欧姆和肖特基调制的协同状态,与单独使用欧姆调制相比,响应性提高了近十倍。同时,N 掺杂可以进一步破坏晶体结构的对称性,使热释光电子效应变得不可忽略,有利于极大优化 PDs 的响应速度和信号强度。

3. 创新点: 创新点一在于两个反向“肖特基+欧姆接触”,与单独使用欧姆调制相比,响应性提高了近十倍,从而实现了 PD 的响应性和效率的优化。 创新点二在于通过对 4H-SiC 晶片基本光电响应的研究,发现不同的连接方式和结构设计会造成非凡的差异,结果的巧妙排列和组合在实际应用中具有重要意义。由于激光照射在芯片的不同位置时会产生独特的信号组合,因此很容易定位和跟踪入射激光,特别是克服了高能紫外光在移动过程中没有可见痕迹的缺点 。

4. 总结和收获 基于n 型N 掺杂 4H-SiC 单晶,利用光诱导动态肖特基效应和4H-SiC晶片内的热释光电子效应制备了具有巨大应用前景的高性能自供电 UV PDs。最重要的是,在对 4H-SiC 芯片进行激光切割处理后,通过 Ag 电极的精细位置设计实现肖特基和欧姆触点的共调制,以实现 PD。并且瞬时紫外照射引起的热释光电效应,与稳态光电信号相比,它极大地提高了响应速度(提高到 10 倍)和最大瞬态光响应率(提高了 20%)。



**文献来源**: Adv. Mater. 2022, 34, 2204363(DOI: 10.1002/adma.202204363)。 **作者**:Yueming Zhang, Yi-Chi Wang, Longfei Wang, Laipan Zhu,* and Zhong Lin Wang。 。



报告人:曹世伟


**文献标题**:Tunable plasmonic bound states in the continuum in the visible range


#### 1. 研究背景: 表面等离子激元(SPPs)已经在许多应用中被观察到将光场限制在纳米尺度的能力,由于其固有损耗,支持等离子体BIC的金属结构有限。特别是在可见范围内的等离子体BIC。本文利用局域表面等离子体共振(LSPR)模式和晶格等离子体共振(LSPPs)模式之间的强耦合,系统地研究了可见范围内的等离子体bic。

- **研究动机**: 本文设计并制作了一个单层一维等离子体bic。该结构具有两种纯等离子体模式,局域表面等离子体共振(LSPR)模式和晶格表面等离子体极化子(LSPP)。

#### 2. 研究内容 - **1**: 对光栅凹槽深度逐渐增大的情况下SLPP和SLPR耦合程度改变导致狄拉克点出现,并且分开之后,出现拓扑态翻转。

#### 3. 创新点: - **一**: 利用全金属结构进行探究,发现LSPR和LSPP两种模式进行耦合时发现BIC,并且用Berry相位解释狄拉克点分开前后的拓扑带转变情况。

#### 4. 总结和收获 - **文章结论**: 一维全金属光栅中可见范围内的等离子体准bic可以被观察到,并通过强模态耦合进一步控制。通过调谐LSPRs,我们观察到等离子体带反转,这对应于一维狄拉克点的产生和BIC的“消失”。 - **启发和收获**: - 学习金属光栅结构出现等离子超表面来实现BIC。并且用改变凹槽深度来演绎狄拉克点闭合和分开前后BIC状态和拓扑带翻转。



**文献来源**:PHYSICAL REVIEW B 2469-9950/2021/103(4)/045416(9). **作者**:Shuoyan Sun,Yufeng Ding,Haozhi Li,Peng Hu ,Chang-Wei Cheng,Yungang Sang,Fengzhao Cao,Yue Hu,Andrea Alù,Dahe Liu,Zhaona Wang,Shangjr Gwo,Dezhuan Han ,and Jinwei Shi.



报告人:胡楠楠

**文献标题**:Topological phonon-polariton funneling in midinfrared metasurfaces


#### 1. 研究背景: 光子和声子是物理学中的两个重要概念,分别代表能量包和原子的集体振动。拓扑光子学是光子学的一个新兴方向,它利用数学拓扑领域的拓扑不变量来设计光子器件。

- **研究动机**: 实现光子和声子的结合,并以稳健和可控的方式控制它们的传播。并探索拓扑性质在光子与声子相互作用中的应用。

#### 2. 研究内容: -1.利用了拓扑光子学的原理,将螺旋光子与六方氮化硼中的晶格振动耦合在一起。成功地将光子和声子结合在一起,形成了一种新的混合物质——声子-极化激元。 - 2. 通过实验手段,观察了声子-极化激元(phonon-polaritons)在二维材料中的传播特性。这些螺旋光子可以利用振动引导红外光,为振动光谱(也称为红外光谱)带来了希望。

#### 3. 创新点 -创新点一: 首次实现了光子和声子的结合,并以稳健和可控的方式控制它们的传播。 -创新点二: 利用拓扑光子学的原理,设计了一种新的光子器件,具有独特的传播特性和潜在的应用价值。

#### 4. 总结和收获 - **文章结论**: 该研究成功地将光子和声子结合在一起,形成了一种新的混合物质——声子-极化激元,并探索了其独特的传播特性和潜在的应用价值。该研究成果为光子学领域的研究开辟了新的方向,具有重要的科学意义和应用价值。 - **启发和收获**: 了解了与体带强耦合,再产生拓扑边界态的情况.



**文献来源**:Science374,225-227(2021). **作者**:S. Guddala1,2, F. Komissarenko1,2, S. Kiriushechkina1, A. Vakulenko1,M.Li1,2,3, V. M. Menon2,3, A. Alù4,3,1, A. B. Khanikaev1,2,3.



报告人:付子怡


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