Diffusion og fjerndetektering af hot-bærere i grafen

I en ny artikel offentliggjort i Nano bogstaver , ICN2 -forskere ledet af ICREA Prof Sergio O. Valenzuela har undersøgt varm bærerudbredelse på tværs af grafen ved hjælp af en elektrisk ikke -lokal injektions-/detektionsmetode. Resultaterne skaber nye muligheder for nanoskala bolometri og kalorimetri og kan have stor indflydelse på ydeevnen for konventionelle grafen -enheder.

På grund af den svage elektron-fonon-kobling i grafen, 2D Dirac masseløse bærere kan præsentere en meget højere temperatur end grafengitteret. Sådanne varme transportører formerer sig over lange afstande, resulterer i nye termoelektriske og optoelektroniske fænomener. Forskere på ICN2 har undersøgt sådan varm bærerudbredelse og -detektion i en ny artikel, der blev offentliggjort i Nano bogstaver med titlen ' Hot-Carrier Seebeck-effekt:Diffusion og fjerndetektering af Hot-Carriers i Graphene '.

Forskningen, ledet af ICREA prof. Sergio O. Valenzuela, Gruppeleder for Fysik og teknik i Nanodevices Group og Dr. Juan F. Sierra, Juan de la Cierva postdoktor, er fokuseret på hot-carrier udbredelse på tværs af monolag grafen ved hjælp af en ny elektrisk metode i en enhed med flere metalledninger.

Varme bærere genereres lokalt af en elektrisk strøm, diffundere væk fra injektionspunktet og detekteres elektrisk i en fjernspændingsprobe ved at måle den termoelektriske spænding. Forholdet mellem spændingen og den spredte Joule -effekt i injektoren undersøges derefter. Ved høje temperaturer, spændingen er proportional med effekten, som ved almindelige termoelektriske forsøg ved hjælp af en ekstern varmelegeme. Imidlertid, dette simple forhold går tabt, når temperaturen falder, som påvises at repræsentere et fingeraftryk af varm-bærer domineret termoelektricitet.

Måleskemaet giver forskere mulighed for at evaluere den karakteristiske kølelængde for hot-carriers, hvilket er en nøgleparameter for udviklingen af ​​high-speed grafenbaserede enheder. Dette faktum, bortset fra at have en stærk indvirkning på konventionelle grafenudstyrs ydeevne, skaber nye muligheder for nanoskala bolometri og kalorimetri.