【石墨烯收益熱視覺】

明道

【石墨烯收益熱視覺】

 

俱樂部三明治： 石墨烯雙電層光電探測器

由一組美國的研究人員設計了第一個房間溫度高靈敏度紅外探測器。

該設備基於"神奇材料"石墨烯和作品橫跨全紅外頻譜。

該探測器是薄薄的、 靈活的、 透明的使它非常適合應用，包括可穿戴式電子產品，根據團隊。

研究人員目前正在通過構建與他們石墨烯光電探測器陣列紅外攝像機。

石墨烯是由碳元素只是一個原子厚厚一層，因為它在 2004 年首次分離出其非凡的電子和機械性質進行了世界各地的物理學家。

朝暉鐘，泰德諾裡斯和美國密歇根大學的同事們一直在開發可以利用石墨烯的獨特的材料特性，包括其超寬頻的光吸收能力的光電探測器。

石墨烯是半金屬，它是能夠吸收範圍很廣 — — 從紫外到遠紅外線的光。

這是不同于傳統的光電探測器，都由半導體只能吸收特定波長的光。

跨譜

以及在夜視護目鏡，紅外探測器有各種各樣的其他用途： 他們可以檢測熱洩漏、 監測血流量和查明某些化學物質在環境中的。

他們甚至可以用於學習繪畫，通過多層的油漆，以確定舊版本的一件藝術品。

然而，探測器需要技術來準確地檢測的紅外光譜整體的組合。

事實上，檢測中紅外和遠紅外輻射要求的感應器操作在很冷的溫度下，從而使他們不切實際的日常使用。

而石墨烯以前使用，使探測器，這些已經受到限制其敏感性差。

與它的一個原子厚度，石墨烯只吸收約 2.3%的光入射到它。

基於石墨烯的探測器當前這一代所面臨的挑戰是他們的敏感性是通常很差，鐘說。

它是比商業的裝置將需要低一百至一千倍。

它是密歇根大學的研究者設計已經大大改善了對此敏感性。

石墨烯增益

設備本身是由一層薄薄的隧道工程屏障它們之間的兩個石墨烯薄片。

當光線照射石墨烯的頂部圖層時，它創建的"熱"的電子和空穴具有高的能量。

鐘解釋了"通過恰當地設計材料介面，熱電子將隧道通過阻擋層進入底部石墨烯層數，同時在頂尖的石墨烯層，留下正電荷孔"。

正電的孔可以產生靜電的澆注效果，這會影響到當前讀出器的底部石墨烯層。

測量電流的變化使團隊能夠檢測的光入射到探測器的亮度。

不要試圖直接測量自由的電子，鐘和他的同事配置為場效應電晶體，其中提供了內在的增益來放大微小的電流，所以克服了石墨烯的天然低靈敏度的底部圖層石墨烯。

我們可以使整個設計超薄，鐘說。

它可以堆疊在隱形眼鏡或行動電話與集成。

它可以也再縮小，所以該小組目前正在製作紅外攝像機使用陣列的探測器組成了 — — 鐘說原型將在幾年內準備好。

他還預見到他們的探測器可穿戴式應用程式中使用，因為他們可以潛在地納入隱形眼鏡或電子眼。

但現在，有很多基本科學、 材料與工程需要首先解決的挑戰。

製作紅外相機將是第一步，"鐘說。

這項研究發表在自然納米技術.

關於作者

Tushna 糧食是非議的記者

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fmar%2F28%2Fgraphene-gains-thermal-vision