Специалисты из России разработали метод, который позволяет проектировать и создавать инфракрасные фотодетекторы на основе графена – двумерного углеродного материала.
Эти датчики могут работать без использования электричества и способны одновременно определять интенсивность и поляризацию инфракрасного излучения.
«Ключевым элементом наших устройств является металлическое острие в форме клина, расположенное поверх двумерного материала. Это острие сначала фокусирует излучение в нужной области устройства, а затем задает направление движения носителям, создавая тем самым фототок», – рассказал Кирилл Капралов, научный сотрудник лаборатории оптоэлектроники двумерных материалов МФТИ.
Графен обладает рядом уникальных свойств, которые отсутствуют у других форм углерода, но также имеет характеристики, которые затрудняют его практическое применение. Например, графен плохо поглощает свет, и у него отсутствуют некоторые ключевые свойства обычных полупроводников, необходимые для создания фотодетекторов.
Российские ученые выяснили, что эти недостатки можно преодолеть, если покрыть графен особым рисунком из металлических структур, похожих на зубья пилы или миниатюрные треугольники. Этот набор структур образует метаповерхность – искусственную структуру, которая особым образом взаимодействует с падающим на нее светом и изменяет его свойства.
В будущем такие детекторы могут быть использованы в системах тепловидения и оптической связи, в том числе в компактных устройствах.
Источник: ТАСС
распечатать статью