典型的IR光電探測器通過熱電效應(yīng)或作為測量由于加熱引起的電阻變化的測輻射熱計進行操作?;谑┑臒後岆姕y輻射熱計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。石墨烯作為信號的內(nèi)置放大器,消除了對外部晶體管的需要,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(例如,更高的遷移率),可以制造具有擴展的動態(tài)范圍(器件將可靠地工作的溫度范圍)的穩(wěn)健器件,同時保持相同的優(yōu)異的溫度響應(yīng)性。
業(yè)界專家如何評價?
劍橋石墨烯中心主任Andrea Ferrari教授說,“這項工作是石墨烯在應(yīng)用路線圖上穩(wěn)步前進的另一個例子,恩伯頓是一家新公司,專門生產(chǎn)石墨烯光子學和電子學紅外光電探測器和熱傳感器,這項工作例證了基礎(chǔ)科學技術(shù)如何可以導(dǎo)致迅速的商業(yè)化?!?/span>Andrea Ferrari是Graphene Flagship的科學技術(shù)官員,也是Graphene Flagship管理小組的主席。
該項目的合作者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和成像,在任何其他現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,在一個材料系統(tǒng)中結(jié)合可見光和紅外探測是不可能的,Graphene Flagship計劃將進一步發(fā)展高光譜成像系統(tǒng),開發(fā)石墨烯獨特的方向,”他說。
Daniel Neumaier博士(德國AMO)是Graphene Flagship電子和光子學集成部門的領(lǐng)導(dǎo)者,他說:“在過去幾年里,紅外探測器的市場規(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器的這些要求方面邁出的巨大一步。”