瑞典查尔姆斯理工大学利用石墨烯开发新型辐射探测器

科学家已经开发出一种新型石墨烯辐射探测器,它具有快速的响应时间,可以在很宽的温度范围内工作。这种辐射热测量计设备通过简单的设计和相对较低的成本可以扩大规模,从而实现广泛的商业应用。瑞典查尔姆斯理工大学(Chalmers University of Technology)研究人员本周在来自AIP出版社的Applied Physics Letters上描述了一种基于石墨烯的辐射探测器。

新的辐射热测量仪基于石墨烯的热电性质诱导电子移动。被移动的电子产生电场,这在器件两端产生电压差。电压的变化因此提供辐射可基本上直接的测量。其他设备依赖于进入的辐射产生的电流或电阻变化。但是,测量电流或电阻的变化需要外部电源产生初始电流。

Chalmers大学的Grigory Skobl石墨in认为,这种机制比其他测辐射热计简单得多。新型辐射热测量计中的石墨烯片很小,因此它是最快的辐射热测量计之一,因为它变热并响应迅速。该装置在高达200摄氏度的温度下仍然对辐射敏感。常规辐射热测量计通常仅在低温下工作。

其他研究人员之前已经制造出石墨烯辐射热测量计,其性能比这种新型器件更好,但是这些模型含有双层石墨烯,使得它们更难以缩放,Skoblin说。新设备的另一个优点是其涂层。研究人员之前开发了一种用称为Parylene的介电聚合物涂覆石墨烯的方法,该方法在性能和可伸缩性之间提供了良好的平衡。

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现有原型辐射热测量计仅适用于94千兆赫的微波辐射,但未来的设计将会扩大频率范围。接下来,研究人员计划使用化学气相沉积设备来生长更大的石墨烯片,为大规模生产铺平道路。