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欧盟石墨烯旗舰计划相关机构研发出石墨烯红外探测器

来自欧盟石墨烯旗舰计划的剑桥大学、英国恩伯顿有限公司、西班牙光子科学学院ICFO、诺基亚和希腊约阿尼纳大学的科研人员研发出一款高精度的新型红外探测器这种新型探测仪可检测出纳瓦级的热辐射变化——相当于手轻轻摆动时释放出的能量的千分之一。成果发表在Nature Communication杂志上。

该项工作证明了基于石墨烯的非冷却热检测器的最高报告的温度敏感性,能够将温度变化分解为几十μK。仅需要几纳米的IR辐射功率来在隔离器件中产生这样小的温度变化,比通过紧密靠近的人手递送到检测器的IR功率小大约1000倍。
检测器的高灵敏度对于超过热成像的光谱应用是非常有用的。使用高性能的基于石墨烯的IR检测器,可以提供较少的入射辐射的强信号,可以隔离IR光谱的不同部分。这在安全应用中是至关重要的,其中不同的材料(例如爆炸物)可以通过它们的特征IR吸收或透射光谱来区分。
典型的IR光电探测器通过热电效应或作为测量由于加热引起的电阻变化的测辐射热计进行操作。基于石墨烯的热释电测辐射热计将这两种方法与石墨烯的优异电性能相结合,以获得最佳性能。石墨烯作为信号的内置放大器,消除了对外部晶体管的需要,意味着没有寄生电容的损失和显着低的噪声。

石墨烯的高电导率还提供与用于与检测器像素和记录装置接口的外部读出集成电路(ROIC)的方便的阻抗匹配。随着石墨烯质量的持续改进(例如,更高的迁移率),可以制造具有扩展的动态范围(器件将可靠地工作的温度范围)的稳健器件,同时保持相同的优异的温度响应性。

来源:http://graphene-flagship.eu/graphene-pyroelectric-bolometers-(2)

http://www.nature.com/articles/ncomms14311