Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. a. СЭМ изображение устройства (во вкладке – оптическое изображение); b. Схема устройства
Рис. 2. Типичный фототок на свету и в темноте
Рис. 3. Модели устройства: a. Разомкнутая схема; b. Замкнутая схема; c. Эквивалентная схема устройства.

Графен делает ЭТО быстрее

Ключевые слова:  графен, фототок

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

15 октября 2009

Двумерный монослой графена обладает не только уникальными электронными свойствами, такими как линейный закон дисперсии и высокая мобильность носителей заряда до 200000 см2/В×с, но и оптическими: монослой графена способен поглощать до 2% падающих фотонов в видимой и УФ областях спектра, а с увеличением числа слоев поглощение растет. При этом (для сравнения!) полупроводники А3В5 в широком диапазоне длин волн прозрачны. Уникальная комбинация оптических и электронных свойств графена позволяет создавать на его основе как новые поколения существующих устройств, так и устройства, которые раньше еще никто не видел.

Так, группа американских ученых создала супербыстрый фотодетектор на основе одно- и многослойного графена. При поглощении света в графене происходит генерация электрон-дырочных пар, которые в обычном состоянии рекомбинируют обратно в течение десятков пикосекунд в зависимости от качества слоя и концентрации носителей заряда, однако при приложении внешнего поля может произойти разделение носителей заряда и генерация фототока. Это же происходит и в присутствие "внутреннего поля", которое, как было ранее показано, образуется на поверхности развела металлического электрода и графена. За счет этого поля и обеспечивается работа детектора.

На Рис. 1а показаны СЭМ изображение устройства и оптическая фотография на вкладке. Число слоев первично оценивали оптически, а затем уточняли с помощью КР спектроскопии (спектроскопии комбинационного рассеяния). На Рис. 1b показана схема устройства. На Рис. 2 показан типичный зависимость тока как функции напряжения "сток-исток" при фиксированном напряжении затвора (при освещении и в темноте". Механизм генерации и сбора фотоносителей показан на Рис. 3a,b. Электронные пары появляются и разделяются при освещении области электрического поля. В случае незамкнутой схемы они разделяются за счет внутреннего поля, но не приводят к образованию тока. Вместо этого в области генерации зарядов возникает напряжение VOC (Рис. 3а). В случае замкнутой схемы возникает ток Iph=VOC/Rg, где Rg – сопротивление графена (Рис. 3b). В отличие от диодов Шоттки, которым из-за большого барьера металл-полупроводник-металл требуется большое напряжение, графеновая система, в которой такой барьер практически отсутствует, требует практически нулевого напряжения. Для генерации фототока во внешней схеме носители заряда должны покинуть область генерации до рекомбинации. Если предположить, что в сильном поле подвижность достигает 5.5×105м/с, для того, чтобы покинуть 200-нанометровую область фотогенерации, носителям заряда понадобится ~0.36 пс, таким образом, вероятность такого процесса довольно велика, что приводит к высокой внутренней эффективности (6–16%).


Источник: Nature Nanotechnology




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Коллоидные кристаллы изогнутые и закрученные
Коллоидные кристаллы изогнутые и закрученные

XVI Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов"
С 1 по 4 октября 2019 года в г. Москве в Институте металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук состоится ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов".

Студенты кафедры РЛ-2 МГТУ им. Баумана в гостях у НТ-МДТ Спектрум Инструментс
Видеоотчет об экскурсии студентов МГТУ им. Баумана в НТ-МДТ Спектрум Инструментс

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые наноматериалы для восстановления костей. Непростые отношения графена и воды. Борнитридные наноленты с реконструированными краями. Термоэлектричество и азафуллерены. Борщ и блины как материалы в экстремальных условиях.

Новые гибридные перовскитоподобные материалы для солнечной энергетики
Тарасов Алексей Борисович, Постнаука
Как сохранить энергию солнца или ветра? Как может измениться стационарная энергетика в будущем? В проекте «Мир вещей. Из чего сделано будущее» совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) Постнаука рассказывает о последних открытиях и перспективных достижениях науки о материалах.

Материалы к защитам квалификационных работ бакалавров на ФНМ МГУ в 2019 году
Коллектив авторов
4-7 июня 2019 г. (11-00) в аудитории 221 корпуса Б пройдут защиты ВКР бакалавров ФНМ МГУ.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.