莫斯科物理和技术研究所 信用:达里娅·索科尔/MIPT 来自日本和美国的MIPT科学家和他们的同事
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计算了由石墨烯层和黑磷与黑砷的混合物组成的光电探测器的参数
这些传感器能够探测能量小于没有石墨烯的组成层的带隙的辐射
为了增加它们对所需光波长的灵敏度，对它们进行修改也是很容易的
这种传感器可以取代远红外和太赫兹辐射探测器
研究结果发表在《光学快报》杂志上
新的传感器将使许多科技领域受益
远红外波段对家庭应用和基础科学都很重要
这些波是由宇宙尘埃发出的，宇宙尘埃的研究揭示了星系的演化
红外光传感器用于夜视设备、遥控器、寻的导弹和心跳传感器
太赫兹辐射为x光行李扫描仪提供了一种不太危险的替代品
这里的研究人员考虑了基于石墨烯单层的远红外带间光电探测器
石墨烯被不同比例的黑磷和黑砷组成的层包围着
通过改变这些物质的比例，可以改变光电探测器的工作范围
黑磷和砷中电子无法到达的能量是不同的
该探测器通过记录电子或空穴在石墨烯的两个能带之间跃迁后进入黑磷或砷的导带来工作
然而，温度效应导致红外和太赫兹传感器在没有辐射的情况下，甚至在“黑暗”中也能检测到信号
研究中检查的分层结构经历的暗电流比现在使用的要低得多
“我们计算了基于石墨烯单层的远红外探测光敏元件的参数
这种设备几乎可以取代现在使用的任何远红外和太赫兹辐射传感器
暗电流的减少和高感光度显著提高了信噪比，即使对于低强度辐射也是如此
通过施加仔细校准的电压，可以在不影响信号接收质量的情况下改变检测器的工作范围
这种传感器可以提高红外望远镜的性能
根据计算，在高温下，探测器将产生比现在使用的探测器更清晰的信号，”二维材料和纳米器件实验室的负责人维克多·瑞吉补充道
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