最新發現:新型石墨烯光學探測器實現監測光譜范圍從可見光到紅外輻射
石墨烯片和天線組件吸收光線,將光子的能量轉移至石墨烯的電子中。這些“熱電子”能夠添加探測器的電阻,發生快速電信號,在短短 40 皮秒內便可完成入射光注入。
襯底的選擇是進步捕光器的關鍵。曩昔運用的半導體襯底吸收了一些波長的光,但碳化硅可在光譜規模不自動吸收光。 此外,天線的效果就像一個漏斗,捕捉長波紅外和太赫茲輻射。目前,科學家們已經能夠將光譜規模添加為此前類型探測器的90倍,所能探測到的最短波長比最長的小 1000倍。而在可見光中,紅光波長最長,紫光波長最短,紅光波長僅是紫光的兩倍。
該光學探測器已被 HZDR 中心選用,用于易北河中心的兩個自由電子激光器的準確同步。這種準確同步對“泵浦探針”試驗尤為重要,研究員運用其間一個激光器激起材料,再運用另一個具有不同波長的激光器進行測定。在這種試驗中,激光脈沖有必要準確同步。因而,科學家們運用石墨烯探測器好像運用秒表。準確同步的探測器能夠顯示出激光脈沖何時到達目標,大帶寬有助于防止探測器變為潛在過錯來源。該種探測器的另一個長處是,一切的測量能夠在室溫下進行,避免了其他探測器所需的昂貴和費時的氮氣或氦氣冷卻進程。
德國亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫(HZDR)研究中心的科學家通過在 SiC 上一個微小的片狀石墨烯加上天線,開發出一種新的光學探測器。據稱,這種新式探測器能夠迅速的反射一切不同波長的入射光,并可在室溫下作業。這是單個檢測器首次實現監測光譜規模從可見光到紅外輻射,并一直到太赫茲輻射。
HZDR 中心的科學家們已經開始運用新的石墨烯探測器用于激光體系的準確同步。據HZDR 物理與材料科學研究所的物理學家 Stephan Winnerl 稱,相對于其他半導體,如硅或砷化鎵,石墨烯能夠承載具有超大規模光子能量的光,并將其轉換成電信號,只需要一個寬帶天線和恰當的襯底來。
![](../img/erweima.jpg)
![](../img/third/banner.jpg)