照片：大邱庆北科技研究所
由于缺乏固有带隙，石墨烯在数字电子领域正在失去它的光环，但在光电子领域，石墨烯这种无间隙带结构使它有了新的追随者。尤其是在光电探测领域，石墨烯使得近太赫兹响应速度光电探测器的能量效率更高。
目前，来自韩国大邱庆北科技研究所（DGIST）和瑞士巴塞尔大学（University of Basel）的研究者发明了一种在微波波段工作的基于石墨烯的新型光电探测器，和以往仅检测从近红外到紫外光的光学波长的石墨烯光电探测器大不相同。
在发布会上，来自DGIST的高级研究员Jung Min-kyung说：“这项研究的意义在于这是世界上第一台基于石墨烯的微波光电探测器。”
在杂志《纳米快报》（Nano Letters） 中描述的研究中，国际研究团队研究了布置在PN结中的双层石墨烯的微波吸收能力，这种P型和N型半导体的连接形成了许多我们熟悉的电子设备。
当然，先前已经进行了光电探测中的微波范围探测的研究尝试，但是这些尝试失败了。因为由微波产生的电势差比周围环境造成的表面电势差的能量要小。这些误差 造成的原因包括在其制造过程中留在石墨烯的表面上的残留物
研究人员解决该问题的方式就类似于“在浑水之上搭了一座桥”。他们通过产生悬浮在衬底上方的PN结的桥式结构将基于石墨烯的PN结与衬底分离。该桥本质上允许电子在不碰撞由器件上的残余物产生的障碍物的情况下流动。
研究者们确定，他们实际上是发明了一个通过测量电极之间温度差的方式来测量光电流的微波光电探测器。基本上，随着越来越多的电子空穴对在石墨烯PN结产生，PN结的温度升高。
研究人员似乎正在考虑将这种微波光电探测器用于可穿戴设备和柔性显示器。JungMin-kyung补充说：“我们将进行进一步的研究，通过开发新的应用设备，如使用单一基于石墨烯的大面积微波光电探测器，提高可穿戴设备和柔性显示器的性能。”
翻译：马卉
校审：王舟
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