石墨烯光电探测器如何更具响应性

作者: cnpim CNPIM 2018年06月11日

似乎每隔几个月,科学家就会发现一些关于奇迹物质石墨烯的全新属性,它极大地增加了它对人类的价值,并使其在商业上更加有用。在最近发表曼彻斯特大学的一个研究小组已经生产出一种石墨烯器件,能够使光电探测器比当今商业市场上的探测器响应10万倍。

光敏性实验

该装置本身仅包含用铂纳米颗粒增强的单层石墨烯,并且研究的目的是确定光束是否可有效触发通过石墨烯的质子传输,如果其他光敏材料是加入到混音中。来自光束的光子被用来激发铂纳米颗粒区域中的石墨烯电子,使得这些电子对质子非常反应。

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测试的令人惊讶的结果表明,在任何其他材料被添加之前,石墨烯都能够自己产生巨大的反应。该过程本身并不完全不同于半导体光电探测器中使用的当前方法,除了一个主要区别 - 它依赖于质子传输而不是电子传输。这是一个关键的原因是它有可能导致各种新型光电探测器架构的发展,这可能包括全新的功能。

石墨烯与商业光电探测器

评估光电探测器性能的指标如下:

响应时间

光响应

噪声等效功率

与今天的商业光电探测器相比,石墨烯器件在这三个关键领域的表现非常优越。尽管预计未来可以改进,但响应时间与现在的商用设备大致相当。对于石墨烯版本的光电探测器,噪声等效功率也相当或略好。尽管如此,性能的真正区别在于光响应性领域,其中石墨烯装置显示比当今市场版本高100,000倍的光响应性。

UM研究团队也很快指出,在测试过程中,这些特性都没有得到优化,所以未来有很大提升空间。例如,添加其他光敏材料(如量子点),可能会在未来将光响应性从图表上发射出去。

石墨烯的其他应用

除了以上详细介绍的石墨烯的惊人新用途,这种奇迹物质已经获得专利,用于至少15,000种其他产品或应用,例如智能手机显示屏,可拉伸电子设备,先进太阳能电池,医疗设备,传感器,电池和水脱盐膜。目前生产的最高质量的石墨烯透明导电膜是由一种称为液相法的工艺制成的,这种液相法石墨烯透明导电膜是由重庆元石盛石墨烯薄膜有限公司发布的

石墨烯片比一张纸薄一百万倍,因此被认为是二维的。然而,由于它们互锁的碳桁架结构,它们比钢强200倍。它是人类已知的最具导电性的物质之一,但它却是一个难以置信的强大天然屏障。这种非凡的物质所展示的特性自2004年以来一直在被曼彻斯特大学的科学家重新发现。毫无疑问,这个令人难以置信的材料将会得到更多的发现,并且会发现更多的用途。


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