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提高石墨烯/h型硅异质结光电探测器探测率简便方法

一种提高石墨烯/p型硅异质结光电探测器探测率的简便方法研究背景石墨烯由于具有载流子倍增、宽带吸收和超快工作速度等多种特性,作为一种光电材料已被广泛研究。因此,证明了许多基于石墨烯的光子应用,例如成像传感器、运动探测器、光互连器和光调制器,然而,单层石墨烯的光吸收率仅为2.3%,其零带隙和大载流子密度导致低光响应率和高暗电流,阻碍了其实际应用。

通常,额外的吸收材料被添加到石墨烯场效应晶体管(GFET)的沟道区域,例如Au纳米颗粒或PbS量子点,这种方法通过基于等离激元共振的吸收产生具有高增益的高光响应率。在其他方法中,使用石墨烯和半导体的异质结结构,与GFET相比,它们表现出高光响应率,并具有低暗电流。尽管石墨烯/硅光电探测器具有高光响应率,但由于高暗电流而遭受低光-暗电流比。

1、石墨烯有什么用途?

问题一:石墨烯的用途?石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄,强度超大的特性,石墨烯可被广泛应用于各领域,比如超轻防弹衣,超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性,使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。

问题二:石墨烯是用来干嘛的呢石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,物理学家安德烈・海姆和康斯坦丁・诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,从而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯有“黑金子”之称,资料显示,石墨烯是已知材料中最薄的一种,只有0.34纳米厚,肉眼不可见,一根头发丝的直径大概等于十万层石墨烯叠加起来的厚度。

2、石墨烯有什么性能

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,厚度仅为头发的20万分之一,是构建其它维数碳质材料(如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨)的基本单元,具有极好的结晶性及电学质量。石墨烯是纯碳(C)元素晶构物质。石墨烯材料的研究已成为当今学者研究的热点。其优异的光学、电学、力学、热学性质促使研究人员不断对其深入研究,随着石墨烯的制备方法不断被开发,石墨烯已被越来越广泛的应用到各领域中,特别是军事用途。

3、石墨烯有何用处

石墨烯目前是一种热门材料,起用途也是它的特性决定的,首先石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬;其次作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。应用前景可做太空电梯缆线据科学家称,地球上很容易找到石墨原料,而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质,它将拥有众多令人神往的发展前景。它不仅可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣,甚至还为太空电梯缆线的制造打开了一扇阿里巴巴之门。

人类通过太空电梯进入太空,所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料,美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏,代替硅生产超级计算机科学家发现,石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。

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