“三合一”石墨烯基太赫兹探测器问世【乐鱼体育】

本文摘要：新型石墨烯恩太赫兹探测器（概念图）图片来源：MIPT官网据俄罗斯莫斯科物理技术学院（MIPT）官网近日报导，来自俄罗斯、英国、日本、意大利的科学家团队，研发出有了一种基于石墨烯的太赫兹探测器。

新型石墨烯恩太赫兹探测器（概念图）图片来源：MIPT官网据俄罗斯莫斯科物理技术学院（MIPT）官网近日报导，来自俄罗斯、英国、日本、意大利的科学家团队，研发出有了一种基于石墨烯的太赫兹探测器。新的设备既可当作灵敏的探测器，也可作为工作频率在太赫兹范围的光谱仪用于。太赫兹波是介于微波和红外线之间的电磁波，具备穿透性强劲、安全性低、定向性好等优势，未来将会用作医疗、宇宙探寻等领域。但现有太赫兹探测器不存在效率低落的问题，主要是因为太赫兹波与检测元件（晶体管）之间尺寸不给定。

晶体管仅有百万分之一米，而太赫兹电磁辐射的波长是其100倍，造成太赫兹波从探测器身边丢下。1996年，科学家明确提出了一个解决办法：将入射波能量传输到与检测器大小非常的体积内。为此，探测器材料必须反对特种“灵活波”——所谓的等离激元。从理论上来说，在波的谐振下，这种探测器的效率不会获得更进一步提高。

但构建这种探测器比预期更加无以。原因在于：在大多数半导体材料中，由于电子与杂质的撞击，等离激元会较慢波动。石墨烯被指出可解决问题，但其还过于洁净。在近期研究中，科学家解决问题了这个问题。

他们生产了一个光电探测器，由PCB在氮化硼晶体之间的双层石墨烯构成，并与太赫兹天线再次发生耦合。在这个“三明治”结构中，杂质被赶出石墨烯薄片之外，使等离激元更加权利地传播。被金属铅束缚寄居的石墨烯片构成了一种等离激元谐振器，而石墨烯的双层结构使波速可在一个长范围内回声。

新的设备实质上也是尺寸仅有为几微米的太赫兹光谱仪，可通过电压回声掌控谐振频率。此外，它还可用作基础研究：在有所不同频率与电子密度下测量探测器中的电流，展示出了等离激元的特性。

论文年出版者之一、莫斯科物理技术学院光电二维材料实验室负责人多米特瑞·斯凡特斯弗回应：“所有这些设备之前都有，但我们将某种程度的功能包到了十多立方微米的体积中。

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