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激光控制技术：石墨烯助力新型光电传感器研发
2014-08-04 16:41:42
益择网讯（慕雪/编译）石墨烯是一种具有独特光电性能的超薄态碳，它现在已经成为了各种应用研究所关注的焦点。近日，麻省理工研究人员已经找到了一种使用超短激光来控制材料导电性的方法，这一技术可用于开发新的光电传感器。
研究者发现通过控制石墨烯片上的电子浓度，他们能够改变材料对激烈短脉冲的响应方式。如果石墨片起初电子浓度低，那么脉冲能增强材料的导电性，这与硅或锗这样的传统半导体性能类似；但是如果石墨片起初电子浓度高，那么脉冲会降低其导电率，这一点与金属十分相似。因此，通过调节石墨烯的电子浓度，研究者发现他们能够有效的将石墨的光导特性从似半导体性改变到似金属性。 “我们能够调整石墨烯中的电子数来获得任何想要的响应方式。”研究员弗伦泽尔说。为了进行这项研究，团队把石墨放在垫有金属薄膜的绝缘体顶部，通过调节石墨烯和底电极之间的电压来调节石墨烯的电子浓度，随后他们用极强的光脉冲照射石墨并且通过使用1秒低频变速照射来测量电导的变化。 “我们采用了两种不同的脉冲：一种用来改变材料，另一种用来测量电导，”劳伦斯研究员说。用于测量电导的脉冲频率远远低于用来改变材料行为的脉冲频率，而且这种全光方法避免了石墨对于额外增加的电子需求。
这是一项惊人的发现，这项工作有助于新型光电传感器的研发，而这种传感器将具有在从红外到紫外超宽光频率范围内的超快响应时间和超高灵敏度。研究人员接下来将通过采用多层石墨烯来提高传感器的光吸收效率。“这项工作既有趣又有意义，我们希望尽快将石墨烯应用于新型光电传感器的开发。”
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