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

 

Агломерат частиц порошка Al(OH)3
Агломерат частиц порошка Al(OH)3

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

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.