报告： 高性能高速石墨烯-硅光电探测器基础研究

报告人：徐杨  教授

时间：2017年9月11日上午10:00-12:00

地点： 重庆大学A区主教楼1201会议室

徐杨，浙江大学信息科学与电子工程学院教授，求是青年学者。英国剑桥大学丘吉尔学院学者（Fellow of Churchill College，University of Cambridge），美国加利福尼亚大学洛杉矶分校（University of California，Los Angeles）访问教授。美国伊利偌伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）电子工程系博士；清华大学电子工程系微电子学与固体电子学学士。徐杨教授近年来，致力于探索传统半导体与新型二维材料石墨烯界面相互作用的物理机制，专注于石墨烯高速高性能光电探测器的基础研究。在Nat. Commun., Adv. Mater., Nano Lett., ACS Nano, Phy. Rev. Lett., Chem. Soc. Rev., Phys. Rep.，IEDM等期刊上发表论文70余篇，6篇入选期刊封面, ISI Knowledge 他引用近1500次, h 因子=30, 获得发明专利十余项。受邀在中国科协 “青年科学家论坛” 、 “青年学者论坛” 和国际会议MRS、ICSICT、APS、IEEE等做学术报告。主持了4项国家自然科学基金项目，并作为课题骨干参与了1项国家重点研发计划，同时是浙江省杰出青年自然科学基金和重点基金的项目负责人。

报告内容

近年来，以石墨烯为代表的二维光电探测器件是基础科学应用研究的主要方向之一。由于石墨烯的特殊能带结构，使其从深紫外到太赫兹宽光谱范围高速转换光电信号成为可能。但是，由于石墨烯的单原子层厚度所带来的低光子吸收率和短载流子寿命，使国内外科学工作者在将其应用于光电探测方面的进展并不顺利。制备出新一代高性能探测器件是我们面临的机遇和挑战。 仅仅依靠石墨烯单一方式制备器件，很难解决目前探测领域的核心问题。因此我们课题组近年来通过将石墨烯与传统硅半导体结构及工艺相结合，即“二维+传统半导体”的思路，充分考虑到石墨烯硅基耗尽区薄、结区势垒电容大等劣势；利用石墨烯/硅量子点肖特基结多子储存效应小、反向恢复时间快的特点；结合硼高掺杂硅量子点表面等离激元谐振；发挥石墨烯快速分离和输运光生载流子的优势，突破目前石墨烯光电探测器的局限。对二维石墨烯与零维/三维硅耦合的物理机理、光电转换信号的高速传输特性进行了探索。系统的从实验上研究了影响硅基石墨烯光电探测器各项指标的因素，分析并解释了其微观工作机理。在此基础之上设计优化器件结构，实现了制备高性能硅基石墨烯光电探测器的目标。