【電子覺得在新的石墨光電檢測器的熱】

明道

【電子覺得在新的石墨光電檢測器的熱】

 

 

電子升溫，該石墨烯測輻射熱計

美國的研究人員已經推出了一個新的方法，使用石墨烯來檢測光。

團隊的石墨烯為基礎的輻射熱測量儀工作在紅外和較新的機型，雖然第一個版本的設備必須被冷卻到非常低的溫度，應在室溫下工作，說，研究小組。這些設備可以在廣泛的領域，包括機場的安全檢查，醫療成像和太赫茲射電天文學的應用程序。

往前計劃使用石墨烯 - 碳蜂窩狀的只有一個原子厚 - 光檢測大多集中在使光或溫度的差異，分別被轉換成電信號的光電或熱電效應。

與此相反，輻射熱測量儀是一種手段，吸收光線，並把它轉化為熱能。此熱影響的吸收材料的電阻，它是這樣的測量的變化。

石墨烯可以發揮重要的作用，因為它可以吸收輻射熱測量儀的未來在很寬的波長範圍內的光。

這些從紫外線到紅外線的電磁頻譜的份，特別是在紅外範圍內。更重要的是，物理學家們知道，電子在石墨烯的情侶弱的材料的晶格振動（聲子）。這意味著，當這些電子吸收光，熱了起來，但原子保持冷靜。

這讓電子變得更熱比正常情況，如果他們只是放棄了他們的熱聲子，馬里蘭大學的邁克爾·赫斯解釋說，誰領導的發展，新的設備。

金屬與半導體

然而，在正常狀態下，石墨的電阻幾乎與溫度無關 - 這是非常有用的測輻射熱計。

希特勒和他的同事們克服了這個問題，在他們的設備中使用雙層石墨。

他們創建了兩個電動門：上面和下面的雙層。

這些門是用於施加電場垂直於層。

這樣做開闢了一個小的帶隙，從而使其從金屬到半導體的石墨。

石墨烯也被連接到兩個金電極，這是用來測量它的電阻（見圖）。

半導體雙層石墨烯的電阻，很大程度上依賴於溫度，使一個很好的測輻射熱計，元首解釋說。

當前版本的輻射熱測量儀僅適用於溫度約6 K，所以在最初，它可用於高靈敏度的應用中是必要的 - 比如在亞毫米波的波（太赫茲）射電天文學，例如。

然而，研究人員正忙於開發新版本測輻射熱計，他們認為將在室溫下工作的石墨烯。

高頻率讀出

該小組還計劃改善其低溫設備。

我們的問題是，雙層石墨烯只能吸收百分之幾的入射光和半導體材料是高電阻，高頻率讀出困難，解釋說：元首。

我們正在試圖通過利用在石墨烯的等離激元共振，也期待在降低電阻的移動設備，如通過使用超導電極的方法，以提高光的吸收。

研究人員描述了他們在“自然-納米技術”的工作。

關於作者

百麗Dumé的特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jun/18/electrons-feel-the-heat-in-new-graphene-photodetector