Large-area, transparent, and flexible infrared photodetector fabricated using P-N junctions formed by N-doping chemical vapor deposition grown graphene

Nano Letters

Volumn 14, Issue 7, 2014, Pages 3702-3708

  Liu, Nan ^a   Tian, He ^b   Schwartz, Gregor ^a   Tok, Jeffrey B H ^a   Ren, Tian Ling ^b   Bao, Zhenan ^a  

^a Stanford University   (United States)

^b TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

Author keywords

chemical doping; flexible and transparent; Graphene; IR photodetector; P N junctions

Indexed keywords

CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; FABRICATION; GRAPHENE; PHOTODETECTORS; SEMICONDUCTOR JUNCTIONS; VAPORS;

CHEMICAL DOPING; CHEMICAL VAPOR DEPOSITIONS (CVD); FLEXIBLE AND TRANSPARENT; GRAPHENE P-N JUNCTIONS; INFRARED PHOTODETECTOR; IR PHOTODETECTORS; P-N JUNCTION; THREE-TERMINAL DEVICES;

PHOTONS;

GRAPHITE; NITROGEN;

CHEMISTRY; DEVICES; ELECTRIC CONDUCTIVITY; EQUIPMENT DESIGN; INFRARED RADIATION; OPTICS; SURFACE PROPERTY;

ELECTRIC CONDUCTIVITY; EQUIPMENT DESIGN; GRAPHITE; INFRARED RAYS; NITROGEN; OPTICS AND PHOTONICS; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84903982531     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl500443j     Document Type: Article

References (47)

1. Rogalski, A. Acta Phys. Pol. 2009, 116 (3) 389
2. Rogalski, A. Prog. Quantum Electron. 2003, 27, 59-210
3. Bao, Q.; Loh, K. P. ACS Nano 2012, 6 (5) 3677-3694
4. Liao, L.; Lin, Y.-C.; Bao, M.; Cheng, R.; Bai, J.; Liu, Y.; Qu, Y.; Wang, K. L.; Huang, Y.; Duan, X. Nature 2010, 467 (7313) 305-308
5. Lin, Y.-M.; Dimitrakopoulos, C.; Jenkins, K. A.; Farmer, D. B.; Chiu, H.-Y.; Grill, A.; Avouris, P. Science 2010, 327 (5966) 662-662
6. Bonaccorso, F.; Sun, Z.; Hasan, T.; Ferrari, A. Nat. Photonics 2010, 4 (9) 611-622
7. Avouris, P. Nano Lett. 2010, 10 (11) 4285
8. Loh, K. P.; Bao, Q.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nat. Chem. 2010, 2 (12) 1015-1024
9. Nair, R.; Blake, P.; Grigorenko, A.; Novoselov, K.; Booth, T.; Stauber, T.; Peres, N.; Geim, A. Science 2008, 320 (5881) 1308-1308
10. Xia, F.; Mueller, T.; Golizadeh-Mojarad, R.; Freitag, M.; Lin, Y.-m.; Tsang, J.; Perebeinos, V.; Avouris, P. Nano Lett. 2009, 9 (3) 1039-1044
11. Mueller, T.; Xia, F.; Avouris, P. Nat. Photonics 2010, 4 (5) 297-301
12. Xia, F.; Mueller, T.; Lin, Y.-m.; Valdes-Garcia, A.; Avouris, P. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (12) 839-843
13. Urich, A.; Unterrainer, K.; Mueller, T. Nano Lett. 2011, 11 (7) 2804-2808
14. Ryzhii, V.; Ryzhii, M. Phys. Rev. B 2009, 79 (24) 245311
15. Ryzhii, V.; Ryzhii, M.; Ryabova, N.; Mitin, V.; Otsuji, T. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 2009, 48 (4) 4
16. Konstantatos, G.; Badioli, M.; Gaudreau, L.; Osmond, J.; Bernechea, M.; de Arquer, F. P. G.; Gatti, F.; Koppens, F. H. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (6) 363-368
17. Manga, K. K.; Wang, S.; Jaiswal, M.; Bao, Q.; Loh, K. P. Adv. Mater. 2010, 22 (46) 5265-5270
18. Yang, H. Y.; Son, D. I.; Kim, T. W.; Lee, J. M.; Park, W. I. Org. Electron. 2010, 11 (7) 1313-1317
19. Sun, Z.; Liu, Z.; Li, J.; Tai, G.; Lau, S.; Yan, F. Adv. Mater. 2012, 24 (43) 5878-5883
20. Zhang, Y.; Liu, T.; Meng, B.; Li, X.; Liang, G.; Hu, X.; Wang, Q. J. Nat. Commun. 2013, 4, 1811
21. Furchi, M.; Urich, A.; Pospischil, A.; Lilley, G.; Unterrainer, K.; Detz, H.; Klang, P.; Andrews, A. M.; Schrenk, W.; Strasser, G. Nano Lett. 2012, 12 (6) 2773-2777
22. Echtermeyer, T.; Britnell, L.; Jasnos, P.; Lombardo, A.; Gorbachev, R.; Grigorenko, A.; Geim, A.; Ferrari, A.; Novoselov, K. Nat. Commun. 2011, 2, 458
23. Fang, Z.; Liu, Z.; Wang, Y.; Ajayan, P. M.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2012, 12 (7) 3808-3813
24. Liu, Y.; Cheng, R.; Liao, L.; Zhou, H.; Bai, J.; Liu, G.; Liu, L.; Huang, Y.; Duan, X. Nat. Commun. 2011, 2, 579
25. Lemme, M. C.; Koppens, F. H.; Falk, A. L.; Rudner, M. S.; Park, H.; Levitov, L. S.; Marcus, C. M. Nano Lett. 2011, 11 (10) 4134-4137
26. Sun, D.; Aivazian, G.; Jones, A. M.; Ross, J. S.; Yao, W.; Cobden, D.; Xu, X. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (2) 114-118
27. Gabor, N. M.; Song, J. C.; Ma, Q.; Nair, N. L.; Taychatanapat, T.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Levitov, L. S.; Jarillo-Herrero, P. Science 2011, 334 (6056) 648-652
28. Song, J. C.; Rudner, M. S.; Marcus, C. M.; Levitov, L. S. Nano Lett. 2011, 11 (11) 4688-4692
29. Freitag, M.; Low, T.; Xia, F.; Avouris, P. Nat. Photonics 2013, 7, 53-59
30. Yan, J.; Kim, M.; Elle, J.; Sushkov, A.; Jenkins, G.; Milchberg, H.; Fuhrer, M.; Drew, H. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (7) 472-478
31. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6 (3) 183-191
32. Li, X.; Cai, W.; An, J.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E. Science 2009, 324 (5932) 1312-1314
33. Bae, S.; Kim, H.; Lee, Y.; Xu, X.; Park, J.-S.; Zheng, Y.; Balakrishnan, J.; Lei, T.; Kim, H. R.; Song, Y. I. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (8) 574-578
34. Wang, F.; Zhang, Y.; Tian, C.; Girit, C.; Zettl, A.; Crommie, M.; Shen, Y. R. Science 2008, 320 (5873) 206-209
35. Li, Z.; Henriksen, E.; Jiang, Z.; Hao, Z.; Martin, M.; Kim, P.; Stormer, H.; Basov, D. N. Nat. Phys. 2008, 4 (7) 532-535
36. Chua, L.-L.; Zaumseil, J.; Chang, J.-F.; Ou, E. C.-W.; Ho, P. K.-H.; Sirringhaus, H.; Friend, R. H. Nature 2005, 434 (7030) 194-199
37. Wei, P.; Liu, N.; Lee, H. R.; Adijanto, E.; Ci, L.; Naab, B. D.; Zhong, J. Q.; Park, J.; Chen, W.; Cui, Y.; Bao, Z. Nano Lett. 2013, 13 (5) 1890-1897
38. Malard, L.; Pimenta, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. Phys. Rep. 2009, 473 (5) 51-87
39. Das, A.; Pisana, S.; Chakraborty, B.; Piscanec, S.; Saha, S.; Waghmare, U.; Novoselov, K.; Krishnamurthy, H.; Geim, A.; Ferrari, A. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (4) 210-215
40. Yokota, K.; Takai, K.; Enoki, T. Nano Lett. 2011, 11 (9) 3669-3675
41. Cheng, H.-C.; Shiue, R.-J.; Tsai, C.-C.; Wang, W.-H.; Chen, Y.-T. ACS Nano 2011, 5 (3) 2051-2059
42. Novoselov, K.; Geim, A. K.; Morozov, S.; Jiang, D.; Grigorieva, M. K. I.; Dubonos, S.; Firsov, A. Nature 2005, 438 (7065) 197-200
43. Lohmann, T.; von Klitzing, K.; Smet, J. H. Nano Lett. 2009, 9 (5) 1973-1979
44. Colinge, J.-P.; Colinge, C. A. Physics of Semiconductor Devices; Springer: New York, 2002.
45. Chitara, B.; Panchakarla, L.; Krupanidhi, S.; Rao, C. Adv. Mater. 2011, 23 (45) 5419-5424
46. Zhang, D.; Gan, L.; Cao, Y.; Wang, Q.; Qi, L.; Guo, X. Adv. Mater. 2012, 24 (20) 2715-2720
47. Gan, X.; Shiue, R.-J.; Gao, Y.; Meric, I.; Heinz, T. F.; Shepard, K.; Hone, J.; Assefa, S.; Englund, D. Nat. Photonics 2013, 7 (11) 883-887