Plasmon-Enhanced Terahertz Photodetection in Graphene

Nano Letters

Volumn 15, Issue 7, 2015, Pages 4295-4302

  Cai, Xinghan ^a   Sushkov, Andrei B ^a   Jadidi, Mohammad M ^b   Nyakiti, Luke O ^d   Myers Ward, Rachael L ^e   Gaskill, D Kurt ^e   Murphy, Thomas E ^b   Fuhrer, Michael S ^a,c   Drew, H Dennis ^a  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND   (United States)

^b The Institute for Research in Electronics and Applied Physics   (United States)

^c MONASH UNIVERSITY   (Australia)

^d TEXAS A AND M UNIVERSITY AT GALVESTON   (United States)

^e NAVAL RESEARCH LABORATORY   (United States)

Author keywords

Graphene; photodetection; plasmons; terahertz

Indexed keywords

ELECTRODES; PHOTODETECTORS; PLASMONS; SILICON CARBIDE;

ABSORPTION EFFICIENCY; ELECTRODE ARRAYS; GRAPHENE RIBBONS; PHOTO DETECTION; PLASMONIC RESONANCES; POLARIZED PERPENDICULAR; TERA HERTZ; TERAHERTZ DETECTORS;

GRAPHENE;

EID: 84936802857     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00137     Document Type: Article

References (45)

1. Bonaccorso, F.; Sun, Z.; Hasan, T.; Ferrari, A. C. Nat. Photonics 2010, 4 (9) 611-622
2. Grigorenko, A. N.; Polini, M.; Novoselov, K. S. Nat. Photonics 2012, 6 (11) 749-758
3. Mak, K. F.; Ju, L.; Wang, F.; Heinz, T. F. Solid State Commun. 2012, 152 (15) 1341-1349
4. Liu, M.; Yin, X.; Ulin-Avila, E.; Geng, B.; Zentgraf, T.; Ju, L.; Wang, F.; Zhang, X. Nature 2011, 474 (7349) 64-67
5. Echtermeyer, T. J.; Britnell, L.; Jasnos, P. K.; Lombardo, A.; Gorbachev, R. V.; Grigorenko, A. N.; Geim, A. K.; Ferrari, A. C.; Novoselov, K. S. Nat. Commun. 2011, 2, 458
6. Fei, Z.; Andreev, G. O.; Bao, W.; Zhang, L. M.; S. McLeod, A.; Wang, C.; Stewart, M. K.; Zhao, Z.; Dominguez, G.; Thiemens, M.; Fogler, M. M.; Tauber, M. J.; Castro-Neto, A. H.; Lau, C. N.; Keilmann, F.; Basov, D. N. Nano Lett. 2011, 11 (11) 4701-4705
7. Ju, L.; Geng, B.; Horng, J.; Girit, C.; Martin, M.; Hao, Z.; Bechtel, H. A.; Liang, X.; Zettl, A.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nat. Nanotechnol. 2011, 6 (10) 630-634
8. Strait, J. H.; Nene, P.; Chan, W.-M.; Manolatou, C.; Tiwari, S.; Rana, F.; Kevek, J. W.; McEuen, P. L. Phys. Rev. B 2013, 87 (24) 241410
9. Schmadel, D.; Jenkins, G. S.; Drew, H. D. arXiv: 1311.1605 2013.
10. Cai, X.; Sushkov, A. B.; Suess, R. J.; Jadidi, M. M.; Jenkins, G. S.; Nyakiti, L. O.; Myers-Ward, R. L.; Li, S.; Yan, J.; Gaskill, D. K.; Murphy, T. E.; Drew, H. D.; Fuhrer, M. S. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (10) 814-819
11. Mittendorff, M.; Winnerl, S.; Kamann, J.; Eroms, J.; Weiss, D.; Schneider, H.; Helm, M. Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 021113
12. Spirito, D.; Coquillat, D.; De Bonis, S. L.; Lombardo, A.; Bruna, M.; Ferrari, A. C.; Pellegrini, V.; Tredicucci, A.; Knap, W.; Vitiello, M. S. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 061111
13. Breusing, M.; Ropers, C.; Elsaesser, T. Phys. Rev. Lett. 2009, 102 (8) 086809
14. Winzer, T.; Knorr, A.; Malic, E. Nano Lett. 2010, 10 (12) 4839-4843
15. Graham, M. W.; Shi, S.-F.; Ralph, D. C.; Park, J.; McEuen, P. L. Nat. Phys. 2013, 9 (2) 103-108
16. Sun, D.; Aivazian, G.; Jones, A. M.; Ross, J. S.; Yao, W.; Cobden, D.; Xu, X. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (2) 114-118
17. Kim, M. H.; Yan, J.; Suess, R. J.; Murphy, T. E.; Fuhrer, M. S.; Drew, H. D. Phys. Rev. Lett. 2013, 110 (24) 247402
18. Yan, J.; Kim, M. H.; Elle, J. A.; Sushkov, A. B.; Jenkins, G. S.; Milchberg, H. M.; Fuhrer, M. S.; Drew, H. D. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (7) 472-478
19. Mak, K. F.; Sfeir, M. Y.; Wu, Y.; Lui, C. H.; Misewich, J. A.; Heinz, T. F. Phys. Rev. Lett. 2008, 101 (19) 196405
20. Nair, R. R.; Blake, P.; Grigorenko, A. N.; Novoselov, K. S.; Booth, T. J.; Stauber, T.; Peres, N. M. R.; Geim, A. K. Science 2008, 320 (5881) 1308-1308
21. Li, Z. Q.; Henriksen, E. A.; Jiang, Z.; Hao, Z.; Martin, M. C.; Kim, P.; Stormer, H. L.; Basov, D. N. Nat. Phys. 2008, 4 (7) 532-535
22. Peres, N. M. R.; Stauber, T.; Castro Neto, A. H. Europhys. Lett. 2008, 84 (3) 38002
23. Konstantatos, G.; Badioli, M.; Gaudreau, L.; Osmond, J.; Bernechea, M.; de Arquer, F. P. G.; Gatti, F.; Koppens, F. H. L. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (6) 363-368
24. Furchi, M.; Urich, A.; Pospischil, A.; Lilley, G.; Unterrainer, K.; Detz, H.; Klang, P.; Andrews, A. M.; Schrenk, W.; Strasser, G.; Mueller, T. Nano Lett. 2012, 12 (6) 2773-2777
25. Vicarelli, L.; Vitiello, M. S.; Coquillat, D.; Lombardo, A.; Ferrari, A. C.; Knap, W.; Polini, M.; Pellegrini, V.; Tredicucci, A. Nat. Mater. 2012, 11 (10) 865-871
26. Hwang, E. H.; Das Sarma, S. Phys. Rev. B 2007, 75 (20) 205418
27. Rana, F. IEEE Trans. Nanotechnol. 2008, 7 (1) 91-99
28. Mikhailov, S. A.; Savostianova, N. A. Phys. Rev. B 2006, 74 (4) 045325
29. Satou, A.; Ryzhii, V.; Chaplik, A. J. Appl. Phys. 2005, 98, 034502
30. Fei, Z.; Rodin, A. S.; Andreev, G. O.; Bao, W.; McLeod, A. S.; Wagner, M.; Zhang, L. M.; Zhao, Z.; Thiemens, M.; Dominguez, G.; Fogler, M. M.; Neto, A. H. C.; Lau, C. N.; Keilmann, F.; Basov, D. N. Nature 2012, 487 (7405) 82-85
31. Yan, H.; Li, X.; Chandra, B.; Tulevski, G.; Wu, Y.; Freitag, M.; Zhu, W.; Avouris, P.; Xia, F. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (5) 330-334
32. Basov, D. N.; Fogler, M. M.; Lanzara, A.; Wang, F.; Zhang, Y. Rev. Mod. Phys. 2014, 86 (3) 959-994
33. Nikitin, A. Y.; Low, T.; Martin-Moreno, L. Phys. Rev. B 2014, 90 (4) 041407
34. Ma, Q.; Gabor, N. M.; Andersen, T. I.; Nair, N. L.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Jarillo-Herrero, P. Phys. Rev. Lett. 2014, 112 (24) 247401
35. Freitag, M.; Low, T.; Xia, F.; Avouris, P. Nat. Photonics 2013, 7 (1) 53-59
36. Gabor, N. M.; Song, J. C. W.; Ma, Q.; Nair, N. L.; Taychatanapat, T.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Levitov, L. S.; Jarillo-Herrero, P. Science 2011, 334 (6056) 648-652
37. Song, J. C. W.; Rudner, M. S.; Marcus, C. M.; Levitov, L. S. Nano Lett. 2011, 11 (11) 4688-4692
38. Wei, P.; Bao, W.; Pu, Y.; Lau, C. N.; Shi, J. Phys. Rev. Lett. 2009, 102 (16) 166808
39. Zuev, Y. M.; Chang, W.; Kim, P. Phys. Rev. Lett. 2009, 102 (9) 096807
40. Freitag, M.; Low, T.; Zhu, W.; Yan, H.; Xia, F.; Avouris, P. Nat. Commun. 2013, 4, 1951
41. Nyakiti, L. O.; Wheeler, V. D.; Garces, N. Y.; Myers-Ward, R. L.; Eddy, C. R. J.; Gaskill, D. K. MRS Bull. 2012, 37 (12) 1149-1157
42. Niemeyer, J.; Kose, V. Appl. Phys. Lett. 1976, 29 (6) 380-382
43. Wu, S.; Kaplan, S. G.; Lihn, H. T. S.; Drew, H. D.; Hou, S. Y.; Phillips, J. M.; Barbour, J. C.; Venturini, E. L.; Li, Q.; Fenner, D. B. Phys. Rev. B 1996, 54 (18) 13343-13347
44. Huard, B.; Stander, N.; Sulpizio, J. A.; Goldhaber-Gordon, D. Phys. Rev. B 2008, 78 (12) 121402
45. Khomyakov, P. A.; Starikov, A. A.; Brocks, G.; Kelly, P. J. Phys. Rev. B 2010, 82 (11) 115437