Графеновый фототранзистор для оптических технологий создан учеными

13.04.2017, 01:50 Наука

В Университете Пердью решили проблему, которая сдерживала развитие высокочувствительных оптических устройств из графена.

Графен, представляющий собой очень тонкий слой углерода, является перспективным для оптоэлектроники, и инженеры пытаются разработать фотоприемники на его основе, что имеет решающее значение для многих технологий. Однако типичные фотоприемники из графена имеют небольшую площадь, которая чувствительна к свету, что ограничивает их производительность.

Исследователи под руководством Yong Chen решили эту проблему, путем объединения углеродного материала с большой карбидной кремниевой подложкой, создав графеновые полевые транзисторы или GFETs, которые могут быть активированы светом. Высокоэффективные фотоприемники могут быть полезны для многих приложений, в том числе высокоскоростных коммуникаций и сверхчувствительных камер для астрофизики, а также носимой электроники. Массивы на основе транзисторов из графена также помогут в разработке дисплеев высокого разрешения.

«Наш подход позволяет сделать очень чувствительную камеру , где у вас есть относительно небольшое количество пикселей , но она будет иметь высокое разрешение», говорит соавтор Igor Jovanovic.

Результаты показывают, что устройство реагирует на свет, даже когда карбид кремния освещается на больших расстояниях от графена. Производительность может быть увеличена в 10 раз в зависимости от того, какая часть материала освещена. Новый фототранзистор является «позиционно-чувствительным», означая, что он может определить место, откуда исходит свет, что очень важно для приложений визуализации и детекторов. Кроме того, световые детекторы могут быть использованы в устройствах, называемых сцинтилляторами, которые используются для обнаружения излучения.