【儀表網 儀表新品】石墨烯由于缺乏固有的能隙，因而在數字電子領域沒有什么用武之地。但是在光電子領域，石墨烯這種無能隙存在的結構似乎正吸引眾多研究人員的注意。這一特點在光電檢測器領域內尤為突出，石墨烯使得更率的近太赫茲光電檢測器成為可能。
近日，韓國大邱慶北科技學院（DGIST）和瑞士巴塞爾大學的研究人員開發了一種能夠在微波波長上工作的新型石墨烯光電探測器。這一點與僅能夠探測從近紅外光到紫外光波長之間，即可見光波長范圍內的石墨烯光電探測器截然不同。
“該研究的意義在于，我們開發出了世界上個基于石墨烯器件的微波光電探測器，”DGIST的研究員鄭敏瓊（Jung Min-Kyung）在一份新聞稿中說道。
該裝置可以檢測到現有石墨烯光電檢測器檢測能級還小十萬倍的光能。
在這項發表在《納米快報》（Nano Letter）雜志上的文章中，研究團隊研究了布置在pn結中的雙層石墨烯的微波吸收能力，pn結即p型和n型半導體連接在一起形成的節點，它是許多我們熟悉的電子設備的基礎。
當然，先前已經有許多研究人員對微波范圍內光電檢測進行了許多研究與嘗試，但是因為探測器本身上的微波具有比由周圍環境引起的表面電位差小得多的能量，這些嘗試均告失敗。引起失敗的原因其中就包括在制造期間在石墨烯表面上留下的殘留物等。
為了克服這個問題，研究人員另辟蹊徑。他們制造出了一個使p-n結懸浮在襯底上方的橋式結構，從而使得基于石墨烯的p-n結與襯底分離。這個橋式結構本質上允許電子自由流動而不碰撞上由器件上的殘余物產生的障礙物。
研究人員能夠通過測量電極之間的溫度差來檢測光電流，從而確認它們確實制造出了微波光電檢測器。基本上，隨著在石墨烯p-n結中產生的電子 - 空穴對數量越來越多，p-n結的溫度增加。
研究人員似乎正在考慮將這種微波光電探測器用于可穿戴設備和柔性顯示器。鄭敏宇補充說：“通過開發新的應用設備，如使用單一基于石墨烯的大面積微波光電探測器，我們將對其進行進一步的研究以提升可穿戴設備和柔性顯示器的性能表現。”
（原標題：新型石墨烯光電探測器，比現有設備探測能力強10萬倍）
