當費米能級與石墨烯的狄拉克點對齊時，減少電荷屏蔽大大增強了電子-電子散射。在光激發(fā)系統(tǒng)中，對狄拉克費米子中電子-電子散射的運動學進行了預測，從而產(chǎn)生了新的光電子現(xiàn)象。本文報告了對石墨烯中固有光電流的觀察，它的參數(shù)狀態(tài)與之前在石墨烯中觀察到的所有光熱電或光伏光電流不同：光電流只出現(xiàn)在電荷中性點，不需要有限的摻雜。與其他在p-n或接觸節(jié)點附近增強的光電流類型不同，我們在工作中觀察到的光電流出現(xiàn)在邊緣/角附近。通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象源于電荷中性石墨烯獨特的電子-電子散射運動學。我們的研究結(jié)果不僅突出了狄拉克費米子光電響應中有趣的電子動力學，而且為基于本征電荷中性狄拉克費米子的光電探測和能量收集應用提供了一種新的方案。
Fig. 1：不同幾何形狀電荷中性石墨烯的固有長程邊緣光電流。
Fig. 2：石墨烯中CNP光電流的距離和柵的關系。
Fig. 3：在Shockley-Ramo模式下收集石墨烯中的邊緣光電流。
Fig. 4：抑制電荷中性石墨烯中的光電流弛豫。
相關研究成果于2019年麻省理工學院物理系Pablo Jarillo-Herrero課題組，發(fā)表在Nature Nanotechnology (https://doi.org/10.1038/s41565-018-0323-8 )上。原文：Giant intrinsic photoresponse in pristine graphene
