Forskergruppen finder, at grafen kan bane vejen for nye former for optoelektroniske enheder

(PhysOrg.com) - Et hold bestående af forskere fra MIT og Harvard har opdaget endnu en unik og nyttig egenskab ved grafne, denne gang involverer det optik. Som de beskriver i deres papir udgivet i Videnskab , når lys, eller i dette tilfælde en laser, er rettet mod et objekt med en grafenoverflade, dets elektroner bliver varme og forbliver det længere end resten af ​​objektet. Denne ejendom åbner døren til alle mulige muligheder for nye former for superhurtige fotodetektorer og energihøstteknologi.

Holdet, ledet af Pablo Jarillo-Herrero, gjorde deres opdagelse ved at oprette flere såkaldte p-n nanojunction-enheder (grænsen, der dannes mellem halvledere af P og N-typen) i deres laboratorium og derefter tage omhyggelige målinger af hver type ved hjælp af laserlys til at måle den resulterende fotostrøm produceret. De fandt ud af, at da effekten til laseren blev øget, det samme gjorde fotostrømmen. Under deres eksperimenter, de fandt ud af, at de kunne producere op til 5 mA/W, selv ved lav temperatur; et tal, der er 6 gange højere end det er påvist med nogen anden optoelektronisk enhed baseret på grafen. De mener, at dette sker, fordi elektronerne i grafenen ikke er i stand til at overføre deres varme særlig godt på grund af dårlig kobling med andre materialer.

Grafen er et etatom tykt kulstoflag, der har alle mulige unikke egenskaber, og på grund af det, nye ansøgninger om det er blevet annonceret med jævne mellemrum siden det blev opdaget i 2004. Indtil nu har dog Der var gjort meget få fremskridt med at bruge det i optoelektroniske enheder. Denne nye ejendom, kaldet et hot-carrier regime af teamet, er usædvanligt, fordi det normalt kun ses i andre materialer ved meget kolde temperaturer. Med grafen, imidlertid, effekten forekommer ved lav, medium eller høje temperaturer, hvilket gør den til en meget god kandidat til praktiske anvendelser såsom fotosensor eller som en del af enheder, der høster energien i sollys.

Holdet bemærker, at opdagelsen af ​​denne nye egenskab af grafen, de beskriver, sandsynligvis kun er det første skridt i en meget lang rejse. Der skal gøres meget mere forskning for at finde ud af ting som f.eks. Hvor effektiv en proces, der bruger den, kan udføres, eller hvad hvis flere lag af grafen er integreret i en enhed. De planlægger at fortsætte arbejdet på dette område, som andre uden tvivl vil nu hvor denne nye ejendom er kommet frem.

© 2011 PhysOrg.com