Se sabe que el grafeno, una capa de átomos de carbono estrechamente empaquetados, tiene debilidades, especialmente debido a la falta de una banda prohibida intrínseca, pero esta deficiencia ha llevado a los científicos a estudiar el uso del grafeno en la optoelectrónica.
La combinación de grafeno y silicio permite fotodetectores de barrera altamente sensibles
Se sabe que el grafeno, una capa de átomos de carbono estrechamente empaquetados, tiene debilidades, especialmente debido a la falta de una banda prohibida intrínseca, pero esta deficiencia ha llevado a los científicos a estudiar el uso del grafeno en la optoelectrónica. La falta de banda prohibida hace que el grafeno sea un absorbente de banda ancha extremo, lo que permite la fotodetección en frecuencias visibles, infrarrojas y de terahercios. Con estas cualidades en mente, Graphene Flagship, un grupo de universidades que incluye a Cambridge y John Hopkins, cuyo objetivo es introducir el grafeno en la sociedad europea para generar nuevos empleos y oportunidades, ha combinado el grafeno con silicio combinado en chip para crear una “respuesta rápida”. Schottky. Fotodetector de barrera.
Los fotodetectores que normalmente se utilizan para detectar la luz en el caso de la salida de luz y responden a la energía radiante se forman mediante la fusión de metales y semiconductores. También son una parte integral de los enlaces optoelectrónicos. Esta investigación significa que se puede reducir la cantidad de energía utilizada para procesar y mover información. Este es un logro notable en la exploración de las capacidades de Internet de las cosas (IoT). El nuevo fotodetector es un fotodiodo que utiliza luz de 1,55 micrómetros y alcanza una capacidad de respuesta actual de 0,37 amperios por vatio de luz incidente. Este es un valor relativamente alto en comparación con los que se encuentran en los detectores de silicio-germanio.
Los fotodetectores basados en silicio tienen habilidades limitadas cuando se aplican a la detección del infrarrojo cercano (NIR). La energía de los protones NIR en las longitudes de onda de las telecomunicaciones no es lo suficientemente fuerte como para salvar la banda prohibida del silicio, por lo que los fotodetectores suelen ser una combinación de silicio y germanio y son caros. La combinación de grafeno y silicio tiene el potencial de reducir significativamente los costos de fabricación.
El profesor Andrea Ferrari del Graphene Center de la Universidad de Cambridge dijo: .
Otros miembros del equipo de investigación también son optimistas sobre lo que significa el descubrimiento para el desarrollo de IoT. “Este es el primer paso hacia [optical communications for IoT]y durante los próximos dos años, el objetivo de nuestros paquetes de trabajo optoelectrónicos y de integración a escala de obleas insignia es hacer que esto sea una realidad”, dijo Ilya Goykhman de la Universidad de Cambridge.
Se espera que el buque insignia del grafeno aplique la información obtenida sobre los fotodetectores a los moduladores ópticos. El equipo espera acercarse un poco más al desarrollo del nuevo IoT, ya que necesitan moduladores basados en grafeno con sistemas de comunicación óptica de baja energía.
salsa: espectro IEEE, Grafenia, buque insignia de grafeno, Enciclopedia de fotónica RP