石墨烯与典型光导型光电探测器读出电路的对比研究

摘要

石墨烯光电探测器具有兼容性好和宽波段响应等优势,其读出电路可类似于微测辐射热计等传统探测器。然而,石墨烯光电探测器一般属于光子型,其响应度、功耗和积分时间等具有显著差异。针对纯石墨烯、石墨烯-硫化铅异质结、硫化铅和典型微测辐射热计4种探测器,结合实测器件参数,进行读出电路的对比研究。仿真结果表明:由于其较高的响应度,实现相同的输出电压,石墨烯-硫化铅异质结探测器所需的积分时间最少,更利于高帧频应用。另一方面,与微测辐射热计相比,石墨烯探测器具有较高的功耗,而分析表明合理的器件结构设计可有效减小功耗。本文的研究工作可为二维材料等新型光电探测器的读出电路选择和参数设计提供参考。