Учёные МФТИ обнаружили, что у детекторов на основе двуслойного графена отсутствует фундаментальный предел чувствительности. Расширяя запрещённую зону материала, исследователям удалось улучшить регистрацию слабых сигналов в 20 раз и достичь рекордных показателей фотоотклика.
Исследователи обнаружили, что у детекторов на основе двуслойного графена нет фундаментального предела чувствительности — её можно увеличивать, расширяя запрещённую зону материала. Разработка открывает путь к созданию отечественных компонентов для сверхскоростных сетей 6G, систем промышленного контроля и высокоточных сканеров безопасности.
В эксперменте исследователи увеличили ширину запрещённой зоны до рекордных 90 мэВ, применив новый подход с диоксидом гафния. В результате фотоотклик достиг 49 кВ/Вт, а способность регистрировать слабые сигналы выросла в 20 раз. При этом чувствительность продолжала расти даже там, где ожидалось её насыщение.
Разработка совместима с существующими CMOS-технологиями, что упрощает её внедрение. На её основе можно создавать приёмопередатчики для терабитных сетей, системы неразрушающего контроля трубопроводов и реакторов, а также высокоточные сканеры безопасности. Кроме того, учёные впервые зафиксировали плазмонные колебания на рекордно низкой частоте 130 ГГц, что открывает новые способы управления излучением.