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

 

Кот-нанобот
Кот-нанобот

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Графеновые маски выходят на борьбу с Covid 19. Графен губит вирусы. Сенсор для противотуберкулезного препарата. Взаимодействие Дзялошинского-Мории и механическая деформация. Скирмионы займутся растяжкой?

Ученые разработали технологию трехмерной печати генно-инженерных конструкций для направленной регенерации костных тканей
Группа российских ученых разработала оригинальную технологию трехмерной печати персонализированных изделий из биоактивной керамики и создала персонализированные ген-активированные имплантаты. Проведен комплексный физико-химический и биохимический анализ экспериментальных образцов ген-активированных материалов и персонализированных имплантатов для инженерии и направленной регенерации костных тканей, полученных с использованием технологий трехмерной печати, включая доклинические исследования на крупных животных.

Ученые из ИОФ РАН осуществили лазерный перенос графена
Исследователи из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН) напечатали «смятый» графен на кремниевой подложке, используя метод лазерно-индуцированного прямого переноса. Этот относительно простой процесс может заменить трудоемкие литографические способы создания гарфеновых структур в перспективных устройствах микроэлектроники.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.