Investigador principal Jeong Min-kyung. Crédito:DGIST
Un equipo conjunto ha desarrollado un fotodetector de microondas criogénico que es capaz de detectar 100, Energía luminosa 000 veces menor en comparación con los fotodetectores existentes. La importancia es que DGIST ha desarrollado el primer fotodetector de microondas del mundo que utiliza un dispositivo de grafeno.
Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST), Corea del Sur, anunció que un investigador senior Jung Min-kyung de la División de Investigación de Convergencia de Nano y Energía ha desarrollado un fotodetector de microondas criogénico que es capaz de detectar 100, Energía luminosa 000 veces menor en comparación con los fotodetectores existentes.
El investigador principal Jung Min-kyung y un equipo del Departamento de Física de la Universidad de Bazel en Suiza llevaron a cabo una investigación conjunta y realizaron la fotodetección de microondas en una unión p-n de grafeno completamente suspendida y limpia.
Vale la pena destacar este estudio como grafeno, el material a base de carbono de una sola capa, ha mostrado una gran cantidad de electricidad, mecánico, y propiedades térmicas. Con su innumerable potencial de aplicación, El gafeno se llama material de ensueño y se están realizando investigaciones no solo en ciencias básicas sino también en el área de la ciencia de aplicación, como la pantalla flexible, dispositivos portátiles, energía solar de próxima generación, etc.
El grafeno ha atraído la atención como un dispositivo fotónico de próxima generación, como un fotodetector, porque su estructura de bandas sin espacios permite que se generen pares de agujeros de electrones en un amplio espectro de energía. a diferencia de los semiconductores generales.
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Hasta aquí, Los fotodetectores de grafeno solo se han demostrado para longitudes de onda ópticas, de casi inflado a ultravioleta. Sin embargo, La fotodetección en el rango de microondas aún no se ha estudiado, ya que era imposible medir el microondas en el detector porque tiene una energía mucho menor que la diferencia de potencial de superficie causada por el entorno circundante, así como los residuos en la superficie del grafeno creado en el proceso del dispositivo.
Para aumentar la tasa de absorción de energía luminosa de la región de microondas, el investigador principal Jeong Min-kyung separó el dispositivo de unión p-n de grafeno del sustrato, hizo formas de puentes como si fueran puentes flotando en el aire y creó un sistema electrónico limpio en el que los electrones pueden moverse a gran distancia sin residuos o dispersión.
A través del proceso, El equipo confirmó que se generan suficientes pares de electrones y huecos en la región de microondas desplazando el punto de Dirac del grafeno cerca de la energía de Fermi. Lograron realizar el fotodetector de grafeno en la región de microondas midiendo el flujo de la fotocorriente debido a la diferencia de temperatura entre ambos electrodos a medida que aumenta la temperatura de la unión p-n debido a los pares de electrones y agujeros generados en la unión p-n del grafeno.
El fotodetector de microondas de grafeno desarrollado en este estudio es superior en sensibilidad en comparación con los fotodetectores de grafeno existentes y se espera que mejore el rendimiento de varios sensores ópticos utilizados en teléfonos inteligentes de alta resolución. células solares de alta eficiencia, etc.
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El investigador principal de DGIST, Jeong Min-kyung de la División de Investigación de Convergencia de Nano-Energía, dijo:"La importancia de este estudio es que hemos desarrollado el primer fotodetector de microondas del mundo que utiliza un dispositivo de grafeno. Realizaremos más investigaciones para mejorar el rendimiento de los dispositivos portátiles y las pantallas flexibles mediante el desarrollo de un nuevo dispositivo de aplicación, como un fotodetector de microondas de gran superficie que utiliza un solo dispositivo basado en grafeno ".
Los hallazgos de la investigación se publicaron el 9 de noviembre de 2016 en Nano letras , la revista académica internacional de publicada por la American Chemical Society (ACS).
