Создан графеновый инфракрасный “глаз”

Создан графеновый инфракрасный “глаз”

Международная группа ученых, работающая в рамках проекта Европейского Союза под названием “Graphene Flagship”, разработала и изготовила опытные образцы неохлаждаемых инфракрасных фотодетекторов на основе графена. Новый датчик, который относится к классу болометров, настолько чувствителен, что он может “почувствовать” инфракрасное излучение, мощность которого составляет единицы нановатт, что приблизительно в тысячу раз меньше мощности излучения от руки человека, помещенный над поверхностью датчика.

Конструкция нового датчика на удивление проста. В качестве основания используется слой специального пироэлектрического материала, на поверхности которого проложен токопроводящий канал из одного слоя графена.

И выше графенового канала размещен “плавающий” управляющий электрод, затвор.

Падающее на поверхность датчика инфракрасное излучение нагревает датчик, изменение температуры вызывает появление электрического поля между пироэлектрическим материалом и затвором.

Это электрическое поле, в свою очередь, приводит к изменению электрического сопротивления графенового канала, что и является измеряемой величиной.

Новый датчик отличается от других болометрических датчиков в выгодную сторону тем, что в нем не требуется использования встроенных усилителей, повышающих уровень электрического поля, выработанного пироэлектрическим материалом.

Отменные электрические характеристики нового датчика и его высочайшая чувствительность были получены за счет использования некоторых уникальных свойств графена.

Этот материал имеет очень высокую электрическую проводимость, как металл, однако, на его проводимость оказывает влияние полевой эффект, как у полупроводниковых материалов.

А высокая подвижность электронов в графене обеспечивает крайне низкий уровень собственных шумов и высокую разрешающую способность.

В настоящее время исследователям еще требуется провести ряд доработок конструкции нового датчика и решить несколько достаточно сложных проблем. Но после этого перед данной технологией откроются очень широкие перспективы.

Новые датчики могут быть использованы в системах безопасности, в инфракрасных камерах, способных работать на очень малом количестве фотонов в узком спектральном диапазоне, в спектральных анализаторах, используемых для обнаружения взрывчатых веществ, утечек опасных веществ в окружающую среду и многого другого.

Следующая новость
Предыдущая новость

Часы под свадебное платье Десятки игровых слотов от проверенных производителей софта Отличный выбор школы доля того, чтобы научиться владеть своим телом Описание множества способов приобретения квартиры Игровой портал Vulkan-Champion