研究目的
研究中红外光照下石墨烯/hBN范德华异质结构中的载流子寿命，以探索其在太赫兹激光和光电探测中的潜在应用。
研究成果
该研究展示了中红外光照下石墨烯/六方氮化硼异质结构中超长载流子寿命现象，凸显了其在太赫兹激光与光电探测应用中的潜力。研究还表明可通过偏置电压和光功率调控载流子寿命，在俄歇复合与声子极化子发射过程之间实现切换。
研究不足
该研究受限于中红外光的样品尺寸和衍射极限光斑大小，这影响了光电导增益。此外，由于电荷池导致的样品区域内费米能级不均匀性可能低估了载流子复合时间。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用中红外光电导测量技术，探究石墨烯/hBN Zener-Klein晶体管中的载流子寿命。该方法通过连续中红外激光激发及受控掺杂条件下的输运测量实现。
2：样品选择与数据来源：
样品为封装在hBN中的剥离单层石墨烯（尺寸L×W=20微米×10.4微米），沉积于镍底栅电极上并配备铬/金边缘接触。
3：4微米），沉积于镍底栅电极上并配备铬/金边缘接触。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：包含发射10.6微米波长光且以5kHz调制的CO?激光器、带ZnSe光学窗口的液氦低温恒温器，以及用于光电流信号测量的锁相放大器。
4：6微米波长光且以5kHz调制的CO?激光器、带ZnSe光学窗口的液氦低温恒温器，以及用于光电流信号测量的锁相放大器。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：实验通过非球面锗透镜将激光聚焦于样品，将样品置于低温恒温器内，并使用锁相放大器测量光电流信号。
5：数据分析方法：
分析包括从光电流测量和电学特性中提取载流子寿命，同时考虑俄歇复合与HPhP辐射过程之间的相互作用。
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CO2 laser
Delivering 10.6 μm wavelength light modulated at 5 kHz for mid-infrared photoconductivity measurements.
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Lock-in amplifier
Measuring the photocurrent signal from the graphene/hBN heterostructure under mid-infrared illumination.
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Liquid He cryostat
Maintaining the sample at low temperatures during photoconductivity measurements.
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Aspheric Ge lens
Focusing the laser light on the sample for precise illumination.
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