基于石墨烯的硅基光電探測(cè)器的技術(shù)

眾所周知，石墨烯是一個(gè)緊密堆積的碳原子層，其缺點(diǎn)是，特別是因?yàn)樗狈逃械膸?，但是這種缺陷吸引了科學(xué)家研究其在光電子學(xué)中的用途。

石墨烯和硅的組合產(chǎn)生了高響應(yīng)性的勢(shì)壘光電探測(cè)器

眾所周知，石墨烯是一個(gè)緊密堆積的碳原子層，其缺點(diǎn)是，特別是因?yàn)樗狈逃械膸?，但是這種缺陷吸引了科學(xué)家研究其在光電子學(xué)中的用途。無帶隙使石墨烯成為一種極寬的寬帶吸收劑，因此可以對(duì)可見，紅外和太赫茲頻率進(jìn)行光檢測(cè)?？紤]到這些品質(zhì)，石墨烯旗艦店（包括劍橋大學(xué)和約翰·霍普金斯大學(xué)在內(nèi)的一組大學(xué)，旨在將石墨烯引入歐洲社會(huì)以尋求新的工作和機(jī)會(huì)）已將石墨烯與硅片結(jié)合在一起，以創(chuàng)建“高響應(yīng)性”肖特基勢(shì)壘光電探測(cè)器。

通常在光功率的情況下用于檢測(cè)光并響應(yīng)輻射能的光電探測(cè)器是通過金屬和半導(dǎo)體之間的融合形成的。它們也是光電鏈路的重要組成部分，這意味著該研究可以減少用于處理和移動(dòng)信息的能量，這是探索物聯(lián)網(wǎng)（IoT）功能的顯著成就。新的光電探測(cè)器使用1.55微米的光，可在光電二極管上的每瓦入射光中實(shí)現(xiàn)0.37安培的電流響應(yīng)度，與硅鍺探測(cè)器中的數(shù)字相比，該數(shù)值相對(duì)較高。

硅基光電探測(cè)器的技術(shù)在應(yīng)用于探測(cè)近紅外輻射（NIR）時(shí)受到限制。由于電信波長下的NIR質(zhì)子的能量不足以彌合硅的帶隙，因此光電探測(cè)器通常由硅和鍺的復(fù)合材料制成，成本很高。石墨烯和硅的結(jié)合可能更便宜。

劍橋大學(xué)石墨烯中心教授安德烈·費(fèi)拉里（Andrea Ferrari）表示：“這是一個(gè)重要的結(jié)果，證明石墨烯可以通過生產(chǎn)可以更簡單，更便宜且可以在不同波長下工作的設(shè)備來與當(dāng)前的技術(shù)水平競(jìng)爭?！?。

其他研究團(tuán)隊(duì)也對(duì)這一發(fā)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的意義感到樂觀?！斑@是向[IoT光學(xué)通信]邁出的第一步，并且在未來兩年內(nèi)，旗艦級(jí)晶圓級(jí)集成和光電工作套件的目標(biāo)是真正實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，” Ilya Goykhman說道。劍橋大學(xué)。

石墨烯旗艦產(chǎn)品有望將有關(guān)光電探測(cè)器的信息應(yīng)用于光學(xué)調(diào)制器。該團(tuán)隊(duì)希望采用具有低能耗光通信系統(tǒng)的基于石墨烯的調(diào)制器，希望能進(jìn)一步拉近物聯(lián)網(wǎng)的新發(fā)展。

編輯：hfy