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

 

Новогодняя открытка-наноколлаж
Новогодняя открытка-наноколлаж

Приглашение на вебинар «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс приглашает Вас принять участие в бесплатном вебинаре «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии,
Уважаемые коллеги! Приглашаем вас принять участие в работе XXI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, который состоится с 9 по 13 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге и станет одним из основных мероприятий Международного года Периодической таблицы химических элементов, провозглашённого ООН в декабре 2017 г.
Проводится под эгидой Международного союза по теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

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.