石墨烯如何使光电探测器更灵敏

似乎每隔几个月，科学家们就会发现一些关于神奇物质石墨烯的全新特性，这极大地增加了石墨烯对人类的价值，并使其在商业上更加有用。在最近发表在《Nature Nanotechnology》上的一篇论文中，马塞洛·洛扎达-伊达尔戈（Marcelo Lozada-Hidalgo）宣布，他和曼彻斯特大学的一个研究团队已经生产出一种石墨烯设备，该设备能够使光电探测器的响应速度比当今商业市场上的光电探测器快10万倍。

Giant photoeffect in proton transport through graphene membranes

https://doi.org/10.1038/s41565-017-0051-5

光敏性实验

该装置本身仅由单层石墨烯组成，并用铂纳米颗粒增强，该研究的目的是确定如果将额外的光敏材料添加到混合物中，光束是否可以有效地触发通过石墨烯的质子传输。来自光束的光子被用来激发石墨烯在铂纳米颗粒区域的电子，使这些电子对质子具有极强的反应性。

令人惊讶的测试结果表明，石墨烯本身就能够产生巨大的反应，甚至在添加任何其他材料之前。该过程本身与目前半导体光电探测器中使用的方法并不完全不同，除了一个主要区别——它依赖于质子传输，而不是电子传输。这是一个关键的一点，因为它有可能导致各种新的光电探测器架构的发展，其中可能包括全新的功能。

石墨烯与商业光电探测器

评估光电探测器性能的指标如下：

• 响应时间
• 光响应性
• 噪声等效功率

与今天的商用光电探测器相比，石墨烯器件在这三个关键领域的性能非常匹配。响应时间与当今的商用设备大致相同，尽管预计将来可以改进。对于石墨烯版本的光电探测器，噪声等效功率也相当或略好。然而，性能的真正差异在于光响应性领域，其中石墨烯器件的光响应度比当今市场版本高100,000倍。

U.M.的研究团队也很快指出，在测试过程中，这些特性甚至都没有得到优化，因此未来还有相当大的改进空间。例如，添加其他光敏材料（如量子点）可能会在未来将光响应性从图表上移开。

石墨烯的其他应用

除了上面详述的石墨烯的惊人新用途外，这种神奇的物质已经获得专利，可用于至少15,000种其他产品或应用，例如智能手机显示屏，可拉伸电子产品，先进的太阳能电池，医疗设备，传感器，电池和海水淡化膜。今天生产的最高质量的石墨烯是通过一种称为化学气相沉积（CVD）的工艺制成的，这种CVD石墨烯由备受推崇的制造商Grolltex分销。

石墨烯片比一张纸薄一百万倍，因此被认为是二维的。然而，由于其互锁的碳晶格结构，它们的强度是钢的 200 倍。它是人类已知的导电性最强的物质之一，但却是一种非常强大的天然屏障。这种非凡物质所表现出的特性自2004年以来才被探索，当时它被曼彻斯特大学的科学家“重新发现”。毫无疑问，关于这种令人难以置信的材料将有更大的发现，并且将发现它的更多用途。要了解我们出售的石墨烯片，请立即联系我们。