光伏效应(BPVE)在零外部偏置下具有偏振相关的均匀光响应特性，且具有超过现有光电器件效率的Shockley-Queisser极限的潜力。但是，BPVE的实现仅限于效率低下的反对称性破坏的天然存在的材料，例如铁电体。在这里，我们提出了一种超表面介导的石墨烯光电探测器，在均匀照明下具有级联极化敏感光响应，模拟人工BPVE。借助于非中心对称的金属纳米天线，石墨烯中的热光载流子在激发时会获得动量，并形成非局部和定向的位移电流。此后，我们展示了零偏置非冷却中红外光电探测器，其响应度比传统BPVE高三倍，噪声等效功率为0.12 nW Hz^-1/2。此外，我们观察到矢量光响应，可以通过使用单个设备检测入射光的偏振角。我们的策略为可扩展，低成本，多功能红外光电探测器提供了另一种选择。
 
  Fig. 1 超表面介导的石墨烯光电探测器的设计概念和主要结果。
 
  Fig. 2 大量光响应的证据。
 
 
Fig. 3 设备表征。
 
 
Fig. 4 免校准偏振检测。
 
       相关研究成果于2020年由新加坡国立大学Chengkuo Lee课题组，发表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-20115-1)上。原文：Zero-bias mid-infrared graphene photodetectors with bulk photoresponse and calibration-free polarization detection。

转自《石墨烯杂志》公众号