Графенові приймачі можуть реєструвати терагерцове випромінювання за кімнатної температури без напруги зміщення. У роботі, опублікованій 27 жовтня 2021 року в ACS Nano, команда за участю NEST у Пізі та Cambridge Graphene Centre продемонструвала час відгуку близько п’яти наносекунд.
Антена спрямовує енергію в графен
Дослідники використали графен, вирощений методом хімічного осадження з газової фази. Наноантена на чипі концентрує випромінювання, а фототермоелектричний ефект перетворює нагрівання електронів на вимірюваний сигнал.
За науковою публікацією, вибір резонансу антени дозволяє проєктувати детектори для різних частот у межах 0,1–10 ТГц. Це не означає однаково високу чутливість одного пристрою в усьому діапазоні. Автори продемонстрували еквівалентну потужність шуму нижче 1 нВт/√Гц.
Навіщо потрібні такі приймачі
Терагерцові камери цікаві для спектроскопії, контролю матеріалів і систем візуалізації. Вирощування графену на великих площах відкриває шлях до багатопіксельних матриць. Однак лабораторний детектор ще не є готовою камерою чи комерційним приймачем нового покоління зв’язку.
Інший спосіб керувати швидкими оптичними процесами розглянуто в нашому матеріалі про фотонний часовий кристал.