基于金属-半导体-金属结构的Bi2Te3室温高响应率太赫兹探测器

摘要

基于二维拓扑绝缘体Bi 2Te 3材料利用微纳工艺制备了金属-拓扑绝缘体-金属(MTM)结构的太赫兹光电探测器.器件在0.022 THz的响应率可达2×10 3 A/W,噪声等效功率(NEP)低于7.5×10 -15 W/Hz 1/2 ,探测率D*高于1.62 ×10 11 cm·Hz 1/2 /W;在0.166 THz的响应率可达281.6 A/W,NEP低于5.18×10 -14 W/Hz 1/2 ,D*高于2.2×10 10 cm·Hz 1/2 /W;在0.332 THz的响应率可达7.74 A/W,NEP低于1.75×10 -12 W/Hz 1/2 ,D*高于6.7 ×10 8 cm ·Hz 1/2 /W;同时器件在太赫兹波段具有小的时间常数(7~8 μs).该项工作突破了传统光子探测的带间跃迁,实现了可室温工作、高响应率、高速响应以及高灵敏度的太赫兹探测器件.