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Deep Ultraviolet to Near-Infrared Emission and Photoresponse in Layered N-Doped Graphene Quantum Dots

材料科学 石墨烯 光电子学 量子点 光电流 光电探测器 紫外线 响应度 红外线的 兴奋剂 纳米技术 光学 物理
作者
Libin Tang,Rongbin Ji,Xueming Li,Gongxun Bai,Chao Ping Liu,Jianhua Hao,J. Y. Lin,H. X. Jiang,Kar Seng Teng,Zhibin Yang,Shu Ping Lau
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:8 (6): 6312-6320 被引量:538
标识
DOI:10.1021/nn501796r
摘要

Material that can emit broad spectral wavelengths covering deep ultraviolet, visible, and near-infrared is highly desirable. It can lead to important applications such as broadband modulators, photodetectors, solar cells, bioimaging, and fiber communications. However, there is currently no material that meets such desirable requirement. Here, we report the layered structure of nitrogen-doped graphene quantum dots (N-GQDs) which possess broadband emission ranging from 300 to >1000 nm. The broadband emission is attributed to the layered structure of the N-GQDs that contains a large conjugated system and provides extensive delocalized π electrons. In addition, a broadband photodetector with responsivity as high as 325 V/W is demonstrated by coating N-GQDs onto interdigital gold electrodes. The unusual negative photocurrent is observed which is attributed to the trapping sites induced by the self-passivated surface states in the N-GQDs.
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