تولید آشکارساز نوری بسیار حساس با استفاده از گرافن

graphen-ashkarsaz

محققان موسسه Ciencies Fotoniques در بارسلونای اسپانیا با استفاده از گرافن یک آشکارساز نوری ساخته‌اند که یک میلیارد برابر از آشکارسازهای نوری دیگر حساس‌تر است؛ از این فناوری می‌توان در تولید حسگرهای نوری و پیل‌های خورشیدی بهره برد.
به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، این پژوهشگران با در نظر داشتن این واقعیت که گرافن می‌تواند یک آشکارساز نوری خوب باشد، به این نتیجه رسیدند که تنها کاری که باید بکنند این است که جذب نور را در این ماده استثنایی افزایش دهند؛ به‌طور معمول جذب نور در گرافن پایین بوده و حدود ۳ درصد است. آنها برای انجام این کار از نقاط کوانتومی کمک گرفتند؛ این ذرات بسته به اندازه خود طول موج‌های نوری مختلف را جذب می‌کنند.

گرافن
به‌طور کلی آشکارسازهای نوری ابزارهایی هستند که مقادیر کم نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند. این الکتریسیته را می‌توان اندازه گرفت و با استفاده از آن شدت نور تابیده شده به ابزار را محاسبه کرد و یا اینکه سیگنال الکتریکی تولید شده را به‌طور مستقیم در انجام کارهای دیگری همچون تولید تصویر استفاده نمود.

این گروه تحقیقاتی برای تولید آشکارساز نوری ابتدا با استفاده از یک فرایند استاندارد یک بستر گرافنی تولید کرده و سپس با بهره‌گیری از لیتوگرافی نانومقیاس، الکترودهای کوچک طلا را به آن متصل کردند. در مرحله بعدی با استفاده از یک بطری پاششی بلورهای سولفید سرب را روی این سطح اعمال نمودند. چون این بلورها ***** نشده‌اند، دارای اندازه‌های مختلفی بوده و به‌طور واقعی تمام طول موج‌های نور را جذب می‌کنند. در نهایت نورهایی با طول موج مختلف را روی این ابزار تابانده و مقاومت و میزان الکتریسیته تولید شده را با استفاده از الکترودهای طلا اندازه‌گیری کردند.

بنابر گفته این پژوهشگران، یافتن ماده مناسب برای ساختن نقاط کوانتومی دشوار بوده است؛ این کار برای اطمینان از رسیدن به بالاترین درجه تبادل لیگاند میان نقاط کوانتومی و گرافن و در نتیجه امکان تبادل موثر حامل‌های بار میان این دو ماده انجام شده است. آنها پس از بررسی و تنظیم این مواد به بهره کوانتومی درونی ۲۵ درصد دست یافتند.

با توجه به نتایج به دست آمده این محققان بر این باورند که می‌توان با استفاده از این آشکارساز نوری ابزارهای جدیدی همچون دوربین‌های دیجیتال، دوربین‌های دید در شب و ابزارهای حسگری دیگر را تولید کرد.

جزئیات این تحقیق در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*