研究目的
研究轴向电场对碳纳米管（CNT）光电二极管光电流量子产率（PCQY）的影响。
研究成果
研究表明，轴向电场能显著提升碳纳米管（CNT）光电二极管的量子产率（PCQY），数据显示在最佳条件下PCQY可超过100%。这为碳纳米管中的光电流产生机制提供了新见解，并凸显了其在高效光捕获应用中的潜力。
研究不足
该研究的局限性在于积分吸收截面的不确定性，以及无法维持更高的分裂栅极电压以探索更高电场。此外，量化PCQY的校准过程估计存在约±40%的不确定性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用分栅结构设计具有可控轴向电场的碳纳米管光电二极管，运用理论模型与实验方法研究光电流产生路径。
2：样本选择与数据来源：
单根碳纳米管悬置于铂源极与漏极电极之间，光学激发对应S22、S33和S44激子共振峰。
3：S33和S44激子共振峰。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：实验装置包含配备双单色仪的超连续谱激光器（用于单色光）、调控轴向电场的分栅结构及铂电极。
4：实验流程与操作步骤：
在不同分栅电压下测量光电流光谱，并通过自洽静电场计算表征本征区长度。
5：数据分析方法：
通过分析光电流光谱（综合考虑本征区长度、光学腔效应及激子共振的积分吸收截面）量化光电流量子产率。
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supercontinuum laser
NKT Photonics
Provides monochromatic light for optical excitation of CNT photodiodes.
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double monochromator
Filters white light from the supercontinuum laser to give monochromatic light with a 5 nm bandwidth.
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split gates
Capacitively coupled to the suspended CNT to control the axial electric field inside the pn junction.
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platinum electrodes
Serve as source and drain electrodes for the suspended CNT.
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