近日，普渡大學、密西根大學和賓夕法尼亞州立大學的研究團隊聲稱，已解決阻礙石墨烯高性能光學器件的發展問題，石墨烯高性能光學器件可用于成像、顯示、傳感器和高速通信。
極薄碳層具有獨特的光學和電子性質，石墨烯有希望制成高性能光電器件。然而，通常的石墨烯光電探測器僅有一小塊區域對光束敏感，限制了其應用。
普渡大學陳勇教授說：“為解決該問題，研究人員將石墨烯與相對較大的SiC襯底相結合，制成了石墨烯場效應晶體管，光可以將其激活。”
高性能光電探測器可用于高速通信、超靈敏相機、傳感和可穿戴電子器件?；谑┑木w管陣列可以實現高分辨率成像和顯示?！ ?/span>
Jovanovic教授說：“在通常的石墨烯光電探測器中，光響應僅發生在石墨烯附近的特定位置(該區域比器件尺寸小得多)。然而，對許多光電器件應用而言，希望在更大的區域上獲得光響應和位置靈敏度。”
新發現表明，該器件可在非局部區域對光敏感，甚至當光照在距石墨烯至少500?m的碳化硅襯底上時也對光敏感。光響應和光電流可增加差不多10倍，這取決于照射哪一部分材料。此外，光電晶體管新技術也是位置靈敏的，因此它可以確定光線到達的位置(對于成像應用和探測器非常重要)。
該研究將電壓施加在碳化硅背面和石墨烯之間，在碳化硅中建一個電場。入射光在碳化硅中產生光載流子。該研究與開發石墨烯傳感器工作有關，石墨烯傳感器可用于檢測輻射。
這是首次證明在較大的碳化硅晶片上使用一小塊石墨烯實現非局部光電探測，因此光不必擊中石墨烯本身。光線可以入射在一個更大的區域，幾乎是一毫米，之前沒有人做過相關研究。未來研究將包括探索諸如閃爍體、天體物理學成像技術和高能輻射傳感器等工作。
資料來源：儀器儀表網。
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