來(lái)源： 中國科技網(wǎng)  作者： 常麗君

   中國科技網(wǎng)訊 據物理學(xué)家組織網(wǎng)5月16日（北京時(shí)間）報道，西班牙塞西斯光學(xué)技術(shù)研究所用石墨烯結合量子點(diǎn)成功研發(fā)出一種混合型光電探測器，靈敏度是其同類(lèi)探測器的10億倍。研究人員指出，該研究預示了石墨烯在光學(xué)傳感器和太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的新應用。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《自然•納米技術(shù)》上。

   石墨烯在光電子學(xué)和光電探測應用領(lǐng)域極有潛力，具有光譜帶寬廣、響應迅速的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是光吸收能力弱，缺乏產(chǎn)生多倍載荷子的增益機制。目前的石墨烯光電探測器響應度（一定波長(cháng)的光在入射功率作用下的輸出電流）在0.01A/W以下。

   研究人員解釋說(shuō)，所需要的是一種迫使更多光被吸收的方法，石墨烯吸收光的效率僅為3%。為了提高光吸收率，他們轉向了量子點(diǎn)。量子點(diǎn)是一種納米晶體，能根據自身大小吸收不同波長(cháng)的光。從本質(zhì)上講，光電探測器是一種把少量光轉化為微小電流的設備，通過(guò)檢測電流來(lái)確定有多少光進(jìn)入了設備，或者直接用該電流產(chǎn)生其他反應，比如輔助產(chǎn)生攝影圖像。

   為了制造光電探測器，研究小組首先用標準的膠帶法剝離出一層石墨烯作底片，用納米印刷術(shù)在上面印上微小的黃金電極，然后用噴霧瓶將硫化鉛晶體噴在上面。這些膠狀晶體包含了各種大小的顆粒，幾乎能吸收所有波長(cháng)的光。他們用不同波長(cháng)的光來(lái)照射探測器，檢測其電阻和電量。

   在制造量子點(diǎn)時(shí)，要保證在量子點(diǎn)和石墨烯之間實(shí)現配位體交換最大化，最大困難是找到合適的材料組合。研究人員說(shuō)，他們經(jīng)多次試驗，終于使內量子效率達到了25%。在探測器中，量子點(diǎn)層中的光強烈而且可調，生成的電荷傳導到石墨烯，在此電流多次巡回，響應度達到了107A/W。

   研究人員還指出，在這種光電探測器基礎上，還能造出更多新設備，如數字攝像機、夜視鏡以及其他多種傳感器設備。（記者 常麗君）

   總編輯圈點(diǎn)

   石墨烯極高的導電性著(zhù)實(shí)令科學(xué)家著(zhù)迷，也因此激發(fā)了科學(xué)家利用石墨烯來(lái)設計超高速光電探測器。傳統的硅基光電探測器不能折疊，也不便宜，而且不夠靈敏。多年來(lái)，一種便宜、可折疊的光電探測器一直是科學(xué)家們的夢(mèng)想。單層石墨烯似乎可以勝任。然而單層石墨烯吸收光子的能力比硅還差，僅有3%的光子被吸收。而當量子點(diǎn)附著(zhù)在其表面時(shí)，其吸收光子的能力可神奇地提高到50%。這樣一來(lái)，可以穿在身上的電子產(chǎn)品或許真的不再是夢(mèng)了。