En un nuevo artículo publicado en Nano letras , Los investigadores de ICN2 dirigidos por el profesor de ICREA Sergio O. Valenzuela han investigado la propagación de portadores calientes a través del grafeno utilizando un método de detección / inyección eléctrica no local. Los resultados crean nuevas oportunidades para la bolometría y calorimetría a nanoescala y podrían tener un fuerte impacto en el rendimiento de los dispositivos de grafeno convencionales.

Debido al débil acoplamiento electrón-fonón en el grafeno, Los portadores 2D sin masa de Dirac pueden presentar una temperatura mucho más alta que la red de grafeno. Estos portadores calientes se propagan a largas distancias, dando lugar a nuevos fenómenos termoeléctricos y optoelectrónicos. Los investigadores del ICN2 han estudiado dicha propagación y detección de portadores calientes en un nuevo artículo publicado en Nano letras titulado ' Efecto Seebeck de portador caliente:difusión y detección remota de portadores calientes en grafeno '.

La investigación, dirigido por el profesor ICREA Sergio O. Valenzuela, Líder de Grupo del Grupo de Física e Ingeniería de Nanodispositivos y Dr. Juan F. Sierra, Investigador postdoctoral Juan de la Cierva, se centra en la propagación de portadores calientes a través de grafeno monocapa utilizando un método eléctrico novedoso en un dispositivo con múltiples cables metálicos.

Los portadores calientes se generan localmente mediante una corriente eléctrica, difunden lejos del punto de inyección y se detectan eléctricamente en una sonda de voltaje remota midiendo el voltaje termoeléctrico. Luego se estudia la relación entre el voltaje y la potencia Joule disipada en el inyector. A altas temperaturas, el voltaje es proporcional a la potencia, como en los experimentos termoeléctricos ordinarios que utilizan un calentador externo. Sin embargo, esta simple relación se pierde a medida que la temperatura disminuye, que se ha demostrado que representa una huella digital de termoelectricidad dominada por portadores calientes.

El esquema de medición permite a los investigadores evaluar la longitud de enfriamiento característica de los portadores calientes, que es un parámetro clave para el desarrollo de dispositivos basados ​​en grafeno de alta velocidad. Este hecho, además de tener un fuerte impacto en el rendimiento de los dispositivos de grafeno convencionales, crea nuevas oportunidades para la bolometría y calorimetría a nanoescala.