自驱动拓扑半金属NiTe2太赫兹探测器

IF 0.9 4区物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC 激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.3788/lop231427

赖志鸿 Lai Zhihong, 许永姜 Xu Yongjiang, 徐滩滩 Xu Tantan, 刘远 Liu Yuan, 沈云 Shen Yun, 邓晓华 Deng Xiaohua

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Abstract

太赫兹在高速通信、生物医学、无损检测、空间探测和安全防护等众多领域有广阔的应用前景，然而高灵敏室温太赫兹探测器是其亟待解决的难题之一。新兴拓扑材料特殊的光电子学性质为太赫兹探测开辟了新路径。基于第一性原理计算第II类狄拉克半金属NiTe2的能带结构及拓扑表面态，采用机械剥离法得到NiTe2纳米片，通过集成电路工艺制备金属-NiTe2-金属场效应晶体管，并测量其太赫兹光电流响应。结果表明，室温下NiTe2响应度可达2.44 A/W，噪声等效功率约为14.96 pW/Hz1/2，在零偏压自驱动下，响应度仍有2.25 A/W，噪声等效功率下降到9.55 pW/Hz1/2，可与同类探测器媲美，且具有较大的线性度范围，在空气中也具有良好的稳定性。该器件良好的性能对进一步促进室温太赫兹探测器实际应用及集成具有重要意义。

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