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High-performance silicon?graphene hybrid plasmonic waveguide photodetectors beyond 1.55 μm
High-performance silicon?graphene hybrid plasmonic waveguide photodetectors beyond 1.55 μm
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摘要：
Graphene has attracted much attention for the realization of high-speed photodetection for silicon photonics over a wide wavelength range. However, the reported fast graphene photodetectors mainly operate in the 1.55μm wavelength band. In this work, we propose and realize high-performance waveguide photodetectors based on bolometric/photoconductive effects by introducing an ultrathin wide silicon?graphene hybrid plasmonic waveguide, which enables efficient light absorption in graphene at 1.55μm and beyond. When operating at 2μm, the present photodetector has a responsivity of～70 mA/W and a setup-limited 3 dB bandwidth of>20 GHz. When operating at 1.55μm, the present photodetector also works very well with a broad 3 dB bandwidth of>40 GHz (setup-limited) and a high responsivity of～0.4 A/W even with a low bias voltage of?0.3 V. This work paves the way for achieving high-responsivity and high-speed silicon–graphene waveguide photodetection in the near/mid-infrared ranges, which has applications in optical communications, nonlinear photonics, and on-chip sensing.
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文献信息
| 篇名 | High-performance silicon?graphene hybrid plasmonic waveguide photodetectors beyond 1.55 μm | ||
| 来源期刊 | 光：科学与应用（英文版） | 学科 | |
| 关键词 | |||
| 年，卷（期） | 2020,（2） | 所属期刊栏目 | Original Articles |
| 研究方向 | 页码范围 | 274-284 | |
| 页数 | 11页 | 分类号 | |
| 字数 | 语种 | 英文 | |
| DOI | |||
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主办单位：
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双月刊
ISSN：
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吉林省长春市东南湖大路3888号
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