論文の概要: Theory of the in-plane photoelectric effect in quasi-one-dimensional electron systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.08870v1
• Date: Wed, 15 Mar 2023 18:35:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-03-17 18:17:09.863782
• Title: Theory of the in-plane photoelectric effect in quasi-one-dimensional electron systems
• Title（参考訳）: 準一次元電子系における面内光電効果の理論
• Authors: S. A. Mikhailov
• Abstract要約: 面内光電効果(IPPE)は、最近発見された量子現象である。 2次元(2D)電子ガスによる半導体構造におけるテラヘルツ(THz)放射の効率的な検出を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The in-plane photoelectric (IPPE) effect is a recently discovered [Sci. Adv. \textbf{8}, eabi8398 (2022)] quantum phenomenon which enables efficient detection of terahertz (THz) radiation in semiconductor structures with a two-dimensional (2D) electron gas. Here we develop a theory of the IPPE effect in quasi-one-dimensional electron systems in which the width of the 2D conducting channel is so small that the transverse quantization energy is larger than the thermal energy. We calculate the THz photoresponse of such a system, as a function of the THz frequency, control gate voltages, and geometrical parameters of the detector. We show that the transverse quantization of the electron motion manifests itself in oscillating gate-voltage dependences of the photocurrent, if the THz photon energy is less than the one-dimensional quantization energy. Results of the theory are applicable to any semiconductor systems with 2D electron gases, including III-V structures, silicon-based field effect transistors, and the novel 2D layered, graphene-related materials.
• Abstract（参考訳）: 面内光電効果(IPPE)は、最近発見された[Sci]。 adv。 \textbf{8}, eabi8398 (2022)] 量子現象により、2次元(2d)電子ガスで半導体構造中のテラヘルツ(thz)放射を効率的に検出できる。 ここでは2次元導電路の幅が非常に小さく、逆量子化エネルギーが熱エネルギーよりも大きい準1次元電子系におけるIPPE効果の理論を開発する。 我々は、このシステムの光応答を、THz周波数、制御ゲート電圧、および検出器の幾何学的パラメータの関数として計算する。 電子運動の逆量子化は、thz光子エネルギーが1次元量子化エネルギーよりも小さい場合、光電流の振動ゲート電圧依存性においてそれ自体を表わす。 理論の結果は、III-V構造、シリコンベースの電界効果トランジスタ、新しい2D層状グラフェン関連材料を含む2次元電子ガスを持つ半導体系に適用できる。

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