(Phys.org) -- Onderzoekers in Spanje zijn erin geslaagd een fotodetector te bouwen die een miljard keer gevoeliger is dan andere dergelijke detectoren op basis van grafeen en zou het gebruik van op grafeen gebaseerde lichtsensoren en zonnecellen kunnen inluiden. Het team, van het Institut de Ciencies Fotoniques, in Barcelona, hun onderzoek en resultaten beschrijven in een paper dat ze in het tijdschrift hebben gepubliceerd Natuur Nanotechnologie .

Beginnend met het idee dat grafeen, het beruchte enkelvoudige koolstofatoom dikke wondermateriaal, zou een goede fotodetector moeten zijn, het team redeneerde dat alles wat nodig was een middel was om meer lichtabsorptie te forceren, het enige deel van het lichtdetectieproces dat grafeen niet goed doet (het is slechts 3% efficiënt). Helpen, de onderzoekers wendden zich tot kwantumstippen, Dit zijn kristallen op nanoschaal die de unieke eigenschap hebben om verschillende golflengten van licht te absorberen, afhankelijk van hun grootte.

In essentie, fotodetectoren zijn niets meer dan apparaten die kleine hoeveelheden licht omzetten in zeer kleine hoeveelheden elektriciteit. Die elektriciteit kan dan worden gemeten om te bepalen hoeveel licht het apparaat heeft geraakt of direct is gebruikt om andere actie te veroorzaken, zoals assisteren bij het maken van fotografische beelden.

Om hun fotodector te bouwen, het team creëerde eerst een grafeensubstraat met behulp van de standaard grafietplakbandprocedure, waarop ze kleine gouden elektroden bevestigden met behulp van lithografie op nanoschaal. Daarop volgend, ze brachten loodsulfidekristallen op hun apparaat aan via een spuitfles. Omdat de kristallen niet werden gefilterd, ze waren er in verschillende maten, die verantwoordelijk waren voor vrijwel alle verschillende golflengten van licht. Daarna, het enige dat nodig was, was om verschillende golflengten van licht op hun fotodetector te laten schijnen en de weerstand en de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit met behulp van de elektroden te meten. Ze merken op dat het enige moeite kostte om precies de juiste combinatie van materialen te vinden bij het maken van de kwantumdots om maximale liganduitwisseling tussen de stippen en het grafeen te garanderen om een ​​efficiënte uitwisseling van ladingsdragers mogelijk te maken. Na testen en afstemmen ontdekte het team dat ze 25% interne kwantumefficiëntie konden bereiken.

Door hun resultaten het team is van mening dat nieuwe apparaten op basis van hun fotodetector kunnen worden gebouwd, zoals digitale camera's, nachtkijkers of vele andere sensortoepassingen. Vervolgens zijn ze van plan een grotere detector te bouwen om de haalbaarheid te bepalen van het schalen van hun detector naar toepassingsgroottes in de echte wereld.

© 2012 Phys.Org