Испанские ученые решили использовать комбинацию графена и квантовых точек для создания фотодетектора высокой чувствительности. Работа авторовопубликована в журнале Nature Nanotechnology, с кратким описанием можно ознакомиться на сайте Phys.Org.
Графен, представляющий собой одноатомный слой углерода, широко известен как материал с необычными физическими свойствами. Однако сам по себе не подходит для создания фотодетекторов, поскольку плохо поглощает свет.
Ученые решили увеличить долю поглощаемого света за счет нанесения на графен квантовых точек. Квантовыми точками называют частицы проводников, имеющие настолько небольшой размер, что их электроны проявляют квантовые свойства — например, могут возбуждаться, поглощая квант света. Длина волны поглощаемого квантовой точкой света зависит прежде всего от размера и формы кристалла.
В ходе эксперимента к графену (полученному стандартным способом с использованием липкой ленты) присоединяли микроскопические золотые электроды. Затем на него наносили кристаллы сульфида свинца, после чего полученное устройство облучали светом разных длин волн. Для увеличения диапазона поглощаемых длин волн, кристаллы имели разный размер.
После тщательного подбора методики изготовления и нанесения кристаллов авторам удалось добиться внутренней квантовой эффективности (то есть доли переданных графену квантов, от тех, что образовались в квантовых точках) в 25 процентов, что, по мнению авторов, говорит о весьма высокой эффективности передачи.
Разработанный метод авторы надеются применить в создании светочувствительных приборов — матриц фотоаппаратов, камер, приборов ночного видения.
Многие ученые считают графен материалом «номер один» в электронике, из-за его высокой электропроводности, прочности и других необычных свойств. Они надеются, что со временем он сможет заменить кремний во многих устройствах, например при создании на основе графена электрических батарей.