Grafenowy detektor wykryje całe spektrum podczerwieni

Grafenowy detektor wykryje całe spektrum podczerwieni

Naukowcy z Uniwersytetu Michigan opracowali czujnik wykonany z grafenu, który jest w stanie wykryć pełne spektrum podczerwieni.

Grafen jest w stanie wykryć pełne widmo podczerwieni, ale ponieważ absorbuje zaledwie 2,3% padającego nań światła, nie jest w stanie wygenerować odpowiedniego sygnału elektrycznego. Bez niego materiał ten nie jest w stanie działać jako detektor podczerwieni. Nowo opracowany czujnik wzmacnia, jednak generowany sygnał elektryczny poprzez obserwację zmiany ładunku grafenu podczas procesu odbijania światła.

Sposób ten, w przeciwieństwie do prób bezpośredniego pomiaru ilości uwalnianych przez grafen elektronów, polega na umieszczeniu pomiędzy dwoma cząstkami grafenu warstwy izolującej. Dzięki kwantowemu efektowi mechanicznemu, światło uderzając w górną warstwę pozwala przedostać się elektronom poprzez barierę do dolnej warstwy czujnika. Dziury elektronowe w górnej warstwie wytwarzają pole elektryczne, które wpływa na przepływ prądu przez warstwę dolną. Teraz wystarczy tylko zmierzyć jego zmianę, aby wywnioskować o jasności światła padającego na czujnik.

Urządzenie opracowane przez badaczy z powodzeniem działa w temperaturze pokojowej. Zespół z Michigan jest już w stanie produkować soczewki wyposażone w tego typu czujnik, a w przyszłości chce zintegrować go z kamerami na poczerwień. Taki sensor nie będzie wymagać radiatora chłodzącego, a przy tym zachowa taką samą czułość jak obecnie znane rozwiązania przy niezwykle poszerzonym spektrum pomiarowym.

(rr)