Сконструирован графеновый фотодатчик
Эксперты из Исследовательского центра им. Томаса Уотсона компании IBM (США) создали опытные образцы фотодатчиков из одно- и многослойного графена.
Графен отличается громадной подвижностью носителей заряда, благодаря чему фотодатчики демонстрируют возможность работы на более высоких частотах, чем классические полупроводниковые устройства. Помимо этого, данный материал одинаково деятельно взаимодействует с излучением оптического и инфракрасного диапазонов, тогда как узкие полупроводниковые слои не хорошо поглощают ИК-излучение.
При конструировании датчиков ученым предстояло решить проблему фактически мгновенной рекомбинации образующихся при поглощении дырок и фотонов электронов (она происходит за пара десятков пикосекунд). Для организации достаточно стремительного сбора свободных носителей заряда было использовано электрическое поле, которое появляется в области контакта графена с электродом.
Электрическое поле создается в области контакта железных (золотых) электродов с графеном; в то время, когда на датчик падает излучение, поле разделяет образующиеся носители заряда (иллюстрация авторов работы)
В опытах фотодатчик, выполненный из однослойного графена, трудился со световыми импульсами, частота повторения которых доходила до 40 ГГц, и поглощал 2,3% падающих фотонов. Как показывают теоретические расчеты, большая частота работы для того чтобы фотодатчика обязана быть больше 0,5 ТГц.
Немногие действительно разглядывали возможность применения графена в оптоэлектронике, — говорит Андре Гейм (Andre Geim), доктор физических наук из Манчестерского университета (Англия). — Эта работа — как глоток свежего воздуха».
Размещено в NanoWeek,
- Прошлая статья: Общими усилиями ученых из америки и России изучены свойства молекулярного диода
- Следующая статья: Компактный зеленый лазер для микропроекторов
