Американские ученые создали сверхчувствительные и сверхтонкие фотодатчики из двух полосок графена. Их способность определять инфракрасное излучение может быть использована при разработке футуристических контактных линз. Предполагается, что такие линзы позволят своим обладателям приобрести «тепловидение». Об этом рассказывается в статье, опубликованной в Nature Nanotechnology.

Проблема, с которой сталкивались ученые при создании уже существующих графеновых фотодетекторов – низкая чувствительность. Сегодня они в сотни и даже тысячи раз хуже распознают свет, чем позволяют конкурирующие технологии. Из-за этого невозможно использовать графеновые фотодетекторы в коммерческих целях. Мы разработали совершенно новый способ «ловли» света при помощи графена, который можно применять также для создания аналогичных приборов на основе других материалов», – сообщил Чжаохуэй Чжун из университета штата Мичиган в Энн-Арборе.

Чжуну и его коллегам удалось улучшить в тысячи раз чувствительность графеновых фотодетекторов, экспериментируя с различными сочетаниями кусочков кремния, полосок графена и различных металлов. Как поясняют авторы статьи, основным недостатком всех существующих графеновых детекторов стало то, что они поглощают лишь 2,3% от общего числа фотонов инфракрасного излучения и видимого света.

Ученым удалось решить эту проблему путем расположения двух полосок графена друг над другом так, что между ними возникал зазор, в который они поместили тонкую пластинку из изолятора. При этом верхняя полоска «нобелевского углерода» выполняла функции фотодетектора, а нижний лист графена, через который пропускался ток, «считывал» поступающие из него сигналы, и усиливал их.

Такой прием дает возможность достигнуть очень высокой чувствительности в инфракрасном и видимом диапазонах, которая ранее была доступна лишь для традиционных кремниевых фотоматриц, охлаждаемых до сверхнизких температур при помощи жидкого азота. Небольшая толщина детектора дает возможность интегрировать его в очки или контактные линзы, что поможет разработать уже в ближайшие годы удобные для использования приборы ночного видения, заключают ученые.