De fabricage van hoogwaardige lichtdetectoren - belangrijk voor computers en mobiele apparaten - met behulp van grafeen geïntegreerd op een chip wordt gerapporteerd in drie onafhankelijke onderzoeken die deze week online zijn gepubliceerd in Natuurfotonica .

Dirk Englund en collega's rapporteren een ultrasnelle grafeenlichtdetector met een responsiviteit die ongeveer 16 keer groter is dan die van eerdere grafeenlichtdetectoren over een brede bandbreedte van 1, 450-1, 590 nm.

Thomas Mueller en collega's beschrijven in een tweede artikel een grafeenlichtdetector met een multigigahertz-werking over een breed bereik (1, 310-1, 650 nm) die alle banden omvat die worden gebruikt door optische-vezelcommunicatiesystemen. De responsiviteit is ongeveer acht keer hoger dan die van eerdere grafeenlichtdetectoren.

In een laatste studie, Xiaomi Wang en collega's fabriceren een grafeenfotodiode met hoge responsiviteit die werkt op midden-infraroodfrequenties. Mogelijke toepassingen zijn onder meer het monitoren van chemicaliën in het milieu en infraroodspectroscopie op de chip, die voor medische tests kunnen worden gebruikt.

De unieke optische en elektrische eigenschappen van grafeen en het vermogen om deze detectoren te maken met behulp van bestaande fabricagetechnologie voor geïntegreerde schakelingen in digitale apparaten, maakt het zeer waarschijnlijk dat grafeen binnenkort germanium en samengestelde halfgeleiders in hoogwaardige lichtdetectoren zal vervangen. Deze drie onderzoeken benadrukken daarom het opwindende potentieel van grafeen voor opto-elektronische apparaten.