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2019-06-04
??美國愛荷華州立大學(xué)研制出一種利用石墨烯表面等離子體探測紅外光的控制器，能有效解決傳統(tǒng)紅外探測器響應(yīng)速度慢、空間分辨率低、無法室溫工作等問題。
這種探測器由石墨烯納米盤和石墨烯納米帶兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)成，二者交替連接形成緊密的傳感陣列。其中，石墨烯納米盤作為表面等離子體諧振器，可強烈吸收紅外光，受到紅外光諧振激發(fā)后會產(chǎn)生諧振的表面等離子體。表面等離子體接下來會發(fā)生衰減，產(chǎn)生熱電子。帶隙大小一定的石墨烯納米帶是檢測這些熱電子的關(guān)鍵。石墨烯納米帶因制造過程中隨機形成的邊緣粗糙度或電荷雜質(zhì)，帶隙會發(fā)生變化，形成一系列雜亂的勢壘。這些勢壘會阻礙冷電子躍遷，但不影響熱電子。利用熱電子產(chǎn)生的電信號即可探測紅外光。
這種石墨烯紅外探測器具有靈敏度高、尺寸小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，符合傳統(tǒng)納米制造工藝標(biāo)準(zhǔn)，能夠大規(guī)模生產(chǎn)，可用于高速熱成像、自由空間通信等。
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