国防科技大学朱梦剑 ACS Nano｜1+2＞3，转角赋能高响应度石墨烯光电探测器

主要观点总结

本文研究了转角单-双层石墨烯（TMBG）中旋转角度对光与物质相互作用的影响。通过制备具有不同扭角的TMBG样品，观察到了特定转角对应的拉曼光谱共振增强现象。当范霍夫奇点（VHSs）的能量差与激发激光的能量相匹配时，VHSs的产生显著增强了拉曼G峰。TMBG光电探测器在与入射光共振的转角下，其光响应率相比单层和三层石墨烯器件分别提升了31倍和15倍，且对不同波长的入射光表现出优异的选择性。研究工作为二维材料范德华异质结光电器件的开发提供了新的可能性。

关键观点总结

关键观点1: 转角单-双层石墨烯的制备及拉曼光谱研究

研究人员成功制备了角度精确可控的转角单-双层石墨烯异质结，并观察到特定转角对应的拉曼光谱共振增强现象。

关键观点2: 范霍夫奇点（VHSs）与拉曼光谱的关联

通过紧束缚模型计算，确认了转角单-双层石墨烯的能带结构中范霍夫奇点的存在，并解析了微带隙能量差与旋转角度的依赖关系。

关键观点3: 转角单-双层石墨烯光电探测器的性能研究

研究发现，在特定波长的光照射下，转角单-双层石墨烯的光吸收和光生载流子效应显著增强。基于此，研究人员首次研制了转角单-双层石墨烯光电探测器，表现出优异的光响应度和波长选择比。

关键观点4: 旋转角度对异质结能带结构和电子性质的调控

研究指出，层间的旋转角度为调控异质结的能带结构和电子性质提供了新的自由度，为设计和实现新物理机制的高性能纳米光电子器件提供了重要机遇。

文章预览

英文原题： Van Hove Singularity-Enhanced Raman Scattering and Photocurrent Generation in Twisted Monolayer–Bilayer Graphene 通讯作者： 朱梦剑，国防科技大学；童庆军，湖南大学 作者： 王振来，周思宇，车成龙，刘强，朱志宏，秦石乔 文章亮点 石墨烯（graphene）因其独特的线性狄拉克能带结构、超高的室温载流子迁移率和超强的光与物质相互作用，成为超宽带、超高速光电探测器的理想材料体系。然而，石墨烯的零带隙特征使得石墨烯光电探测器在无光照时的暗电流很大，加上单层石墨烯较弱的光学吸收特性，导致器件的光响应度和灵敏度很低，严重限制了石墨烯光电探测器的发展和应用。当两层石墨烯以不同扭转角度进行层间堆垛时，可构成一类新的二维碳材料——转角双层石墨烯（twisted bilayer graphene，TBG）。近年来，由于具有独特的的物理特性，小扭转角( < ………………………………