《納米快報》(Nano Letters)上的一項研究報告了一種石墨烯檢測器的開發，這種檢測器可以檢測太赫茲光，比現有的室溫技術更快、更靈敏。
檢測太赫茲(THz)光非常有用，主要有兩個原因。首先，THz技術正在成為安全應用(如機場掃描儀)、無線數據通信和質量控制等方面的一個關鍵要素。然而，目前的THz探測器在同時滿足靈敏度、速度、光譜範圍、能夠在室溫下工作等方面存在很大的侷限性。其次，它是一種非常安全的輻射類型，因為它的光子能量低，比可見光範圍內的光子能量少100多倍。
許多基於石墨烯的應用有望從它作為探測光的材料的應用中湧現出來。與硅等用於光檢測的標準材料相比，石墨烯具有無帶隙的特殊性。硅的帶隙導致波長超過1微米的入射光不能被吸收，因此無法被探測到。
相比之下，石墨烯甚至可以吸收和探測到波長為數百微米的太赫茲光。雖然基於石墨烯的THz探測器到目前為止已經顯示出很有前景的結果，但目前為止，沒有一種探測器在速度和靈敏度方面能超過商用探測器。
在最近的一項研究中,研究者Sebastia ICFÓn卡斯蒂利亞和Bernat特博士́年代,由教授ICREA ICFO弗蘭克Koppens和前ICFO科學家射手Tielrooij博士(現在ICN2初級小組組長),與中投NanoGUNE科學家們合作,巢(CNR),南京大學,Donostia國際物理中心,約阿尼納大學和國家材料科學研究所,已經能夠克服這些挑戰。
他們開發了一種新型的石墨烯光電探測器，該探測器在室溫下工作，靈敏度高，速度快，動態範圍廣，覆蓋了很寬的THz頻率範圍。在他們的實驗中，科學家們使用以下方法優化了THz光探測器的光響應機制。
他們將偶極子天線集成到探測器中，將入射的THz光集中在天線間隙區域。通過製造一個非常小的(100納米，大約是頭髮厚度的1000倍)天線間隙，他們能夠在石墨烯通道的光活性區域獲得高強度濃度的THz入射光。
他們觀察到石墨烯吸收的光在石墨烯的pn結處形成熱載流子;隨後，p區和n區不相等的塞貝克係數通過器件產生局部電壓和電流，產生非常大的光響應，從而產生非常高的靈敏度、高速響應探測器，具有很大的動態範圍和廣譜覆蓋。
本研究的結果為開發全數字低成本相機系統開闢了道路。這可能和智能手機內置的攝像頭一樣便宜，因為這種探測器的功耗非常低，而且完全兼容CMOS技術。
文章轉載自公眾號：石墨烯雷達