Electrical-Polarization-Induced Ultrahigh Responsivity Photodetectors Based on Graphene and Graphene Quantum Dots

Advanced Functional Materials

Volumn 26, Issue 4, 2016, Pages 620-628

  Haider, Golam ^a,b,c   Roy, Prathik ^c   Chiang, Chia Wei ^c   Tan, Wei Chun ^c   Liou, Yi Rou ^c   Chang, Huan Tsung ^c   Liang, Chi Te ^c,d   Shih, Wei Heng ^e   Chen, Yang Fang ^c  

^a NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

^b ACADEMIA SINICA   (Taiwan)

^c NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY   (Taiwan)

^d STANFORD UNIVERSITY   (United States)

^e Drexel University   (United States)

Author keywords

graphene; graphene quantum dots; photodetectors; piezoelectric; ultrahigh responsivity

Indexed keywords

CHEMICAL SENSORS; ELECTRIC FIELDS; EXCITONS; GRAPHENE QUANTUM DOTS; LEAD ZIRCONATE TITANATE; NANOCRYSTALS; PHOTODETECTORS; PHOTONS; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SUBSTRATES; TITANIUM COMPOUNDS; ZIRCONIUM COMPOUNDS;

BUILT-IN ELECTRIC FIELDS; ELECTRICAL POLARIZATION; HIGHLY SENSITIVE PHOTODETECTORS; LOW-POWER CONSUMPTION; PHOTOGENERATED ELECTRONS; PIEZOELECTRIC; RESPONSIVITY; UV-LIGHT ILLUMINATION;

GRAPHENE;

EID: 84981187573     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201503691     Document Type: Article

References (41)

1. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
2. Y. Zhang, Y.-W. Tan, H. L. Stormer, P. Kim, Nature 2005, 438, 201.
3. A. K. Geim, Science 2009, 324, 1530.
4. A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 183.
5. Y. Zhu, S. Murali, W. Cai, X. Li, J. W. Suk, J. R. Potts, R. S. Ruoff, Adv. Mater. 2010, 22, 3906.
6. C. N. R. Rao, A. K. Sood, K. S. Subrahmanyam, A. Govindaraj, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7752.
7. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, A. A. Firsov, Nature 2005, 438, 197.
8. R. R. Nair, P. Blake, A. N. Grigorenko, K. S. Novoselov, T. J. Booth, T. Stauber, N. M. R. Peres, A. K. Geim, Science 2008, 320, 1308.
9. M. Yankowitz, J. Xue, D. Cormode, J. D. Sanchez-Yamagishi, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Jarillo-Herrero, P. Jacquod, B. J. LeRoy, Nat. Phys. 2012, 8, 382.
10. G. Konstantatos, M. Badioli, L. Gaudreau, J. Osmond, M. Bernechea, F. P. G. de Arquer, F. Gatti, F. H. L. Koppens, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 363.
11. M.-L. Lu, C.-W. Lai, H.-J. Pan, C.-T. Chen, P.-T. Chou, Y.-F. Chen, Nano Lett. 2013, 13, 1920.
12. S.-H. Cheng, T.-M. Weng, M.-L. Lu, W.-C. Tan, J.-Y. Chen, Y.-F. Chen, Sci. Rep. 2013, 3, 2694.
13. B. M. Novak, Adv. Mater. 1993, 5, 422.
14. Q. Li, N. Mahmood, J. Zhu, Y. Hou, S. Sun, Nano Today 2014, 9, 668.
15. V. Gupta, N. Chaudhary, R. Srivastava, G. D. Sharma, R. Bhardwaj, S. Chand, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9960.
16. Z. Zhang, J. Zhang, N. Chen, L. Qu, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8869.
17. P. Roy, A. P. Periasamy, C. Chuang, Y.-R. Liou, Y.-F. Chen, J. Joly, C.-T. Liang, H.-T. Chang, New J. Chem. 2014, 38, 4946.
18. Z. L. Wang, J. Song, Science 2006, 312, 242.
19. F. Gattringer, M. Nader, M. Krommer, H. Irschik, J. Vib. Control 2003, 9, 965.
20. X. Wang, J. Zhou, J. Song, J. Liu, N. Xu, Z. L. Wang, Nano Lett. 2006, 6, 2768.
21. F. Bonaccorso, Z. Sun, T. Hasan, A. C. Ferrari, Nat. Photonics 2010, 4, 611.
22. C.-Y. Hsieh, M.-L. Lu, J.-Y. Chen, Y.-T. Chen, Y.-F. Chen, W. Y. Shih, W.-H. Shih, Nanotechnology 2012, 23, 355201.
23. C.-Y. Hsieh, Y.-T. Chen, W.-J. Tan, Y.-F. Chen, W. Y. Shih, W.-H. Shih, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 113507.
24. W.-C. Tan, W.-H. Shih, Y. F. Chen, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6818.
25. Z. Sun, Z. Liu, J. Li, G.-A. Tai, S.-P. Lau, F. Yan, Adv. Mater. 2012, 24, 5878.
26. V. Q. Dang, T. Q. Trung, D.-I. Kim, L. T. Duy, B.-U. Hwang, D.-W. Lee, B.-Y. Kim, L. D. Toan, N.-E. Lee, Small 2015, 25, 3054.
27. C. O. Kim, S. W. Hwang, S. Kim, D. H. Shin, S. S. Kang, J. M. Kim, C. W. Jang, J. H. Kim, K. W. Lee, S.-H. Choi, E. Hwang, Sci. Rep. 2014, 4, 5603.
28. Y. Lee, J. Kwon, E. Hwang, C. H. Ra, W. J. Yoo, J. H. Ahn, J. H. Park, J. H. Cho, Adv. Mater. 2015, 27, 41.
29. F. Withers, T. H. Bointon, M. F. Craciun, S. Russo, ACS Nano 2013, 7, 5052.
30. L. Tang, R. Ji, X. Cao, J. Lin, H. Jiang, X. Li, K. S. Teng, C. M. Luk, S. Zeng, J. Hao, S. P. Lau, ACS Nano 2012, 6, 5102.
31. J. Peng, W. Gao, B. K. Gupta, Z. Liu, R. Romero-Aburto, L. Ge, L. Song, L. B. Alemany, X. Zhan, G. Gao, S. A. Vithayathil, B. A. Kaipparettu, A. A. Marti, T. Hayashi, J.-J. Zhu, P. M. Ajayan, Nano Lett. 2012, 12, 844.
32. A. C. Ferrari, J. C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M. Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth, A. K. Geim, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 87401.
33. D. Graf, F. Molitor, K. Ensslin, C. Stampfer, A. Jungen, C. Hierold, L. Wirtz, Nano Lett. 2007, 7, 238.
34. A. Reina, X. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, J. Kong, Nano Lett. 2009, 9, 30.
35. Y. Shi, W. Fang, K. Zhang, W. Zhang, L.-J. Li, Small 2009, 5, 2005.
36. H. Lee, Y. S. Kang, S.-J. Cho, B. Xiao, H. Morkoc, T. D. Kang, G. S. Lee, J. Li, S.-H. Wei, P. G. Snydar, J. T. Evans, J. Appl. Phys. 2005, 98, 094108.
37. Y.-J. Yu, Y. Zhao, S. Ryu, L. E. Brus, K. S. Kim, P. Kim, Nano. Lett 2009, 9, 3430.
38. M.-L. Lu, T.-M. Weng, J.-Y. Chen, Y.-F. Chen, NPG Asia Mater. 2012, 4, e26.
39. Y. Li, Y. Hu, Y. Zhao, G. Shi, L. Deng, Y. Hou, L. Qu, Adv. Mater. 2011, 23, 776.
40. B. Chitara, L. S. Panchakarla, S. B. Krupanidhi, C. N. R. Rao, Adv. Mater. 2011, 23, 5419.
41. X. Li, W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, R. S. Ruoff, Science 2009, 324, 1312.