Создан графеновый фотодатчик для оптических систем связи

Автор: Mega
Просмотров: 1915
Комментариев: 0
Категория: Технологии
Дата: 2-04-2010, 10:39
Создан графеновый фотодатчик для оптических систем связи
Новые датчики развивают идеи продемонстрированных ранее опытных образцов.

Графен привлекает исследователей высокой подвижностью носителей заряда и тем, что он способен поглощать излучение в широком диапазоне длин волн (от 300 нм до 6 мкм и выше). К недостаткам материала относится чрезвычайно быстрая рекомбинация образующихся при поглощении фотонов электронов и дырок.

Проблему разделения электронно-дырочных пар авторы решили с помощью электрического поля, которое возникает в месте контакта графена с электродами. Для создания датчиков — полевых транзисторов с графеновыми каналами — были использованы палладиевые и титановые электроды, образующие встречно-штыревые структуры (см. рис. ниже). «При таком расположении получаемые «встроенные» поля действуют по всей площади устройств, — поясняет участник исследования Федон Авурис (Phaedon Avouris).
Новые датчики развивают идеи продемонстрированных ранее опытных образцов.

Графен привлекает исследователей высокой подвижностью носителей заряда и тем, что он способен поглощать излучение в широком диапазоне длин волн (от 300 нм до 6 мкм и выше). К недостаткам материала относится чрезвычайно быстрая рекомбинация образующихся при поглощении фотонов электронов и дырок.

Проблему разделения электронно-дырочных пар авторы решили с помощью электрического поля, которое возникает в месте контакта графена с электродами. Для создания датчиков — полевых транзисторов с графеновыми каналами — были использованы палладиевые и титановые электроды, образующие встречно-штыревые структуры (см. рис. ниже). «При таком расположении получаемые «встроенные» поля действуют по всей площади устройств, — поясняет участник исследования Федон Авурис (Phaedon Avouris). — Кроме того, нет нужды в подаче напряжения смещения, что позволяет избавиться от ненужного шума». Палладиевые электроды служили истоками, а титановые — стоками.

В экспериментах датчики продемонстрировали максимальную внешнюю фоточувствительность в 6,1 мА/Вт на длине волны в 1,55 мкм. Эта величина в 15 раз превосходит показатели ранних образцов графеновых фотодетекторов, однако современные устройства на базе арсенида индия-галлия InGaAs демонстрируют намного более высокие значения фоточувствительности.

В настоящее время авторы занимаются оптимизацией конструкции фотодатчиков. «Мы надеемся на то, что электронно-фотонные схемы на базе графена будут популярны, — замечает г-н Авурис. — Графеновые фотодетекторы вполне способны конкурировать с другими при работе в длинноволновой части спектра и выполнении сверхбыстрых измерений».

Источник: Компьюлента

Научно-популярное онлайн издание "Меганаука"