典型的IR光電探測(cè)器通過熱電效應(yīng)或作為測(cè)量由于加熱引起的電阻變化的測(cè)輻射熱計(jì)進(jìn)行操作。基于石墨烯的熱釋電測(cè)輻射熱計(jì)將這兩種方法與石墨烯的優(yōu)異電性能相結(jié)合,以獲得最佳性能。石墨烯作為信號(hào)的內(nèi)置放大器,消除了對(duì)外部晶體管的需要,意味著沒有寄生電容的損失和顯著低的噪聲。
石墨烯的高電導(dǎo)率還提供與用于與檢測(cè)器像素和記錄裝置接口的外部讀出集成電路(ROIC)的方便的阻抗匹配。隨著石墨烯質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)(例如,更高的遷移率),可以制造具有擴(kuò)展的動(dòng)態(tài)范圍(器件將可靠地工作的溫度范圍)的穩(wěn)健器件,同時(shí)保持相同的優(yōu)異的溫度響應(yīng)性。
業(yè)界專家如何評(píng)價(jià)?
劍橋石墨烯中心主任Andrea Ferrari教授說,“這項(xiàng)工作是石墨烯在應(yīng)用路線圖上穩(wěn)步前進(jìn)的另一個(gè)例子,恩伯頓是一家新公司,專門生產(chǎn)石墨烯光子學(xué)和電子學(xué)紅外光電探測(cè)器和熱傳感器,這項(xiàng)工作例證了基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)如何可以導(dǎo)致迅速的商業(yè)化?!?/span>Andrea Ferrari是Graphene Flagship的科學(xué)技術(shù)官員,也是Graphene Flagship管理小組的主席。
該項(xiàng)目的合作者Frank Koppens教授是 ICFO的量子納米光電子技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,并領(lǐng)導(dǎo)Graphene Flagship的光子和光電子工作包?!笆┳钣星巴镜膽?yīng)用之一是寬帶光電探測(cè)和成像,在任何其他現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,在一個(gè)材料系統(tǒng)中結(jié)合可見光和紅外探測(cè)是不可能的,Graphene Flagship計(jì)劃將進(jìn)一步發(fā)展高光譜成像系統(tǒng),開發(fā)石墨烯獨(dú)特的方向,”他說。
Daniel Neumaier博士(德國AMO)是Graphene Flagship電子和光子學(xué)集成部門的領(lǐng)導(dǎo)者,他說:“在過去幾年里,紅外探測(cè)器的市場(chǎng)規(guī)模急劇增加,這些設(shè)備正在越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是光譜安全檢查變得越來越重要,這需要在室溫下的高靈敏度。目前的工作是在滿足石墨烯紅外探測(cè)器的這些要求方面邁出的巨大一步?!?/span>