Квантовый аналог термопары из графена сделали в МФТИ

В многослойных конструкциях из графена и нитрида бора электрический ток возникает при "нагреве" электронов инфракрасным излучением, что открывает возможности для разработки нового типа инфракрасных камер, сообщили в Центре научной коммуникации МФТИ.

Физики из России, Сингапура и Армении выяснили, что такие многослойные конструкции представляют собой квантовый аналог термопары, где электрический ток возникает под воздействием инфракрасного излучения. Это может быть использовано для создания нового класса инфракрасных фотодетекторов.

Исследования проводились с многослойными двумерными конструкциями, состоящими из двух слоев графена, разделенных нитридом бора. Эти структуры, известные как двумерные резонансно-туннельные диоды, долгое время рассматриваются как основа для генераторов сверхвысокочастотных сигналов и компонентов электроники.

Ученые обратили внимание на то, что прослойка из нитрида бора теоретически должна активно поглощать инфракрасное излучение, что подтолкнуло их к идее использовать такие гетероструктуры в качестве датчиков ИК-волн и инфракрасных камер. Эксперименты подтвердили, что облучение конструкции инфракрасным лазером вызывает фототок, аналогичный тому, что возникает в солнечных батареях под воздействием видимого света.

Этот эффект, как показали дальнейшие исследования, обусловлен тем, что многослойная структура является квантовым аналогом термопары — электрический ток возникает при разнице температуры между слоями. Инфракрасное излучение "нагревает" электроны в верхнем слое сильнее, чем в нижних, что изменяет вероятность их "перепрыгивания" между слоями графена через квантовое туннелирование.

Ученые считают, что уникальные свойства этих гетероструктур могут быть использованы для создания высокочувствительных термометров, инфракрасных камер среднего диапазона и других приборов.

С уважением, ООО "Компания "База Электроники"

Вернуться на главную