Terahertz photoconductivity and photocarrier dynamics in graphene–mesoporous silicon nanocomposites
Notice bibliographique
Résumé
We investigate charge transport and photocarrier dynamics in graphene--mesoporous silicon nanocomposites using optical-pump terahertz-probe measurements. The nanocomposite material consists of a free-standing mesoporous silicon membrane whose specific surface is coated with a few-layer graphene shell. Temporal decays of the differential transmission measurements are reproduced using a biexponential function with an initial decay time of 5 ps and a longer decay time of about 25 ps. These decay times are significantly reduced compared to the values of ${\ensuremath{\tau}}_{1}\ensuremath{\sim}74$ ps and ${\ensuremath{\tau}}_{2}\ensuremath{\sim}730$ ps obtained for the uncoated mesoporous silicon membrane and this is attributed to the introduction of additional surface defects formed during the graphene deposition process. Based on the influence of the laser fluence on the time-resolved differential transmission curves, a capture/recombination model is proposed to describe the photocarrier dynamics in these nanocomposite materials. Frequency-dependent complex photoconductivity data curves are extracted from the terahertz waveforms taken at different optical-pump THz-probe delays. These data curves are well reproduced using a modified Drude-Smith model taking into account diffusive-restoring currents. The $c$ parameter of this model, which describes the degree of carrier localization, is about $\ensuremath{-}0.73$ for the uncoated porous Si membrane and is approaching $\ensuremath{-}1$ for graphene--mesoporous Si nanocomposites formed at temperatures above $800{\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}}^{\ensuremath{\circ}}\mathrm{C}$. For all the nanocomposites, the characteristics of the photoconductive material, in terms of photocarrier capture/recombination time and effective mobility, are of interest for the fabrication of pulsed terahertz devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».