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    [资讯]新的研究探索了石墨烯-硅器件在光子学中的应用[复制链接]

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    只看楼主倒序阅读楼主  发表于: 04-02
    关键词:石墨烯光子
    如果你使用智能手机、笔记本电脑或平板电脑,那么你就受益于光子学研究,即光学研究。 在特拉华大学,由电子和计算机工程助理教授Tingyi Gu领导的团队正在开发用于光子器件的尖端技术,这些技术可以实现设备之间以及使用它们的人之间更快地通信。MD~03 
    pg69mKZ$ 
    该研究小组最近设计了一种硅-石墨烯器件,它可以在亚太赫兹带宽内以不到一皮秒的速度传输射频波 - 这是大量的信息而且速度很快。tP2hU[7Z 
    >JVZ@PVH 
    他们的工作在ACS Applied Electronic Materials(“Bandwidth Limitation of Directly Contacted GrapheneCSilicon Optoelectronics”)上发表的论文中有所描述。“在这项工作中,我们探讨了石墨烯集成硅光子学对未来光电子应用的带宽限制,”该论文的第一作者、研究生Dun Mao说。4oLrCQZ\ 
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    =640) window.open('http://www.opticsky.cn/attachment/Mon_1904/18_1_fb97fc43736d31b.jpg?13058');" style="max-width:640px;" "if(is_ie6&&this.offsetWidth>640)this.width=640;" >b_*Y5"(* 
    (图片来源:特拉华大学)
    2<Pi2s' 
      如果你使用智能手机、笔记本电脑或平板电脑,那么你将受益于光子学研究,即光学研究。这项研究涉及在特拉华大学的纳米加工设施中制造设备。))}w;w  
    @bdGV#* d 
    硅是一种天然存在的,丰富的材料,通常用作电子器件中的半导体。然而,研究人员已经耗尽了仅由硅制成的半导体器件的潜力。这些器件受硅的载流子迁移率(电荷在材料中移动的速度)以及间接带隙(限制了其释放和吸收光的能力)的限制。]}R\[F(_% 
    yG'5up 
    现在,Gu的研究团队正在将硅与具有更有利特性的材料 - 二维材料石墨烯相结合。2D材料因为它们只是一层原子而得名。与硅相比,石墨烯具有更好的载流子迁移率和直接带隙,并且允许更快的电子传输和具有更好的电学和光学性能。lmb5Z-xB 
    ?DEj|i8 
    通过将硅与石墨烯结合,科学家们可以继续使用硅器件已经使用过的技术 - 他们只需使用硅和石墨烯组合就能更快地工作。AW@ I, 
    sW7R&t!G 
    “看看材料属性,我们能做的比我们合作的更多吗?这就是我们想要弄清楚的,”博士生Thomas Kananen说。e!*d(lHKos 
    <5MnF 
    为了将硅与石墨烯结合起来,该研究团队采用了他们在2018年发表在npj2D Materials and Application(“Spatially controlled electrostatic doping in graphene p-i-n junction for hybrid silicon photodiode”)的一篇论文中开发和描述的方法。该研究团队将石墨烯放置在一个称为p-i-n结的特殊位置,即材料之间的界面。通过将石墨烯放置在p-i-n结处,该研究团队在一定程度上优化结构,提高了器件响应度和速度。&eq>> 
    MWGW[V; 
    这种方法具有较强的鲁棒性,可以很容易地被其他研究人员应用。该过程在一个12英寸薄材料晶片上进行,并且使用的每个元件都小于1毫米。一些部件是在商业铸造厂生产的。其他工作是在特拉华大学的纳米加工设施中进行的,其中材料科学与工程副教授Matt Doty是该纳米制造设施的主管。FbQ"ZTN\;Y 
    P?*$Wf,~n 
    “特拉华大学的纳米加工设备(UDNF)是一个员工支持的设施,使用户能够制造长度小至7纳米的设备,这比人类头发的直径小约10,000倍,”Doty说。“UDNF于2016年开放,为光电子学,生物医学和植物科学等领域的新研究方向提供了可能。”gq`gitu0 
    +_uT1PsBY 
    硅和石墨烯的组合可用作光电探测器,其感测光并产生电流,具有比当前产品更大的带宽和更短的响应时间。所有这些研究可以使未来的无线设备更便宜、更快速。“它可以使网络更强大、更好、更便宜,”博士后助理和npj 2D Materials and Application论文的第一作者Tiantian Li说。“这是光子学的关键点。”`,~I*}T>5W 
    uWR\#D' 
    现在,研究团队正在考虑如何扩展这种材料的应用。“我们正在考虑基于类似结构的更多组件,”Gu说。 zN JK+_O=  
    [ Y.3miE 
    原文链接:https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=52468.php(实验帮译)
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