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近年再認識されている斜方晶黒リン（BP）は、近赤外および中赤外光電子工学の有望な特性を示す。最近の電気計測により垂直電場は輸送バンドギャップを効果的に低減できることが示されているが、電場が軽物質相互作用に及ぼす影響は依然不明確である。本報では、垂直電場が厚さ5 nmのBP光検出器における光応答を3.7から7.7 µm以上まで動的に拡大し、シュタルク効果を活用できることを示す。また、このように広範囲に同調可能なBP光検出器は、77 K時の3.4、5、および7.7 μmにおいてそれぞれ518、 30、および2.2 mA W<sup>-1</sup>の外因性ピーク光応答性を示すことを実証する。さらに、抽出された光キャリアの寿命は、1.3 GHzの潜在動作速度を示す。著者らの研究は、幅広い光同調性を有する代替中赤外材としてのBPの潜在力を実証するだけでなく、小型の一体型オンチップ高速中赤外光検出器、変調器、および分光計を実現する可能性がある。
広範囲に同調可能な黒リン中赤外光検出器