研究员发现在 Graphene 的 Nanoscale Plasmonic 天线高效的电子的

Published on October 11, 2012 at 6:14 AM

Rice 大学研究员掺杂与光的 graphene 用可能导致电子更加高效的设计和制造的方法,以及新颖的证券和密码学设备。

Nanoscale plasmonic 天线在 graphene 称 nonamers 被安置有潜在通过击中他们创建电子线路用光以特殊频率,根据研究员在 Rice 大学。 (赊帐: Rice 大学)

制造商化工掺杂硅调整其半导体的属性。 但是在美国化学会日记帐 ACS 纳诺详细资料报告的突破一个新颖的概念: 胞质基因诱发掺杂 graphene,碳的 ultrastrong,高度导电性,单一原子厚实的表单。

那可能实现电路的瞬时创建 - 光学上导致的电子 - 在 graphene 仿造与可能操作光和注射电子到材料影响其传导性的 plasmonic 天线。

这个研究合并理论上和实验工作显示在做简单,基于 graphene 的按需式二极管和晶体管的潜在。 这个工作由米科学家 Naomi Halas,斯坦利 C. 电子和计算机工程的穆尔教授,生物医学工程教授完成、化学、物理和实验室的天文和主任 Nanophotonics 的; 并且彼得 Nordlander,物理和天文教授和电子和计算机工程; 光子的科学学院的物理学家弗兰克 Koppens 在巴塞罗那,西班牙; 主要作者 Zheyu 犬齿,米的博士后; 并且他们的同事。

“其中一个 graphene 研究的主要调整总是关于电子”, Nordlander 说。 “认识硅的人们了解电子只是可能的,因为它可以是 p- 和 n 掺杂 (正和负),并且我们了解这如何在 graphene 可以执行。

“掺杂 graphene 是在 graphene 电子的发展的一个关键参数”,他说。 “您不可能现在采购基于 graphene 的电子设备,但是没有问题制造商付出很多努力它由于其潜在高速”。

研究员调查掺杂的 graphene 许多方法,包括附有有机或金属分子其六角格子。 使它选择性地 - 和可逆 - 顺应对掺杂是象有电路可以根据击中它的光颜色、角度或者极化任意被写和被清除的 graphene 黑板。

这个能力附有 plasmonic nanoantennas graphene 买得起这样可能性。 Halas 和 Nordlander 有严重的专门技术在叫作胞质基因的 quasiparticles 的处理,在金属的表面可以提示摆动。 在更加早期的工作,他们在存款作为在 graphene 的光电探测器的 plasmonic nanoparticles 成功。

这些金属微粒非常不反射光改方向其能源; 在表面间的通知流,当兴奋散发光或可能创建 “热电子”在特殊,可控制的波长的胞质基因。 相邻 plasmonic 微粒可能彼此配合用也是可调的方式。

该作用在材料的 Fano 共鸣的图形能容易地被看到, plasmonic 天线叫 nonamers,中的每一有点超过 300 毫微米,明显地消散光从除了在天线调整的特定波长的一个激光源。 对于米实验,那些 nonamers - 在一个更大的光盘附近排列的八个 nanoscale 金光盘 - 存款在 graphene 上页通过电子射线石版印刷。 nonamers 调整分散光在 500 和 1,250 毫微米之间,但是与相消干扰在大约 825 毫微米。

在相消干扰,大多数入射光能源被转换成调用直接地到 graphene 页并且从导体更改页的部分到一个 n 被掺杂的半导体的热电子。

一些天线可以影响以多种方式和允许幻象电路建立受光的影响。 “Quantum 小点和 plasmonic 纳米颗粒天线可以调整回应几乎在这个可见光谱的所有颜色”, Nordlander 说。 “我们可以甚而调整他们到不同的极化状态或者波前的形状。

“是 plasmonics 魔术”,他说。 “我们可以调整胞质基因共鸣我们希望的所有方式。 在这种情况下,因为那是在我们可用的光源中间的光谱范围我们决定执行它在 825 毫微米。 我们要知道我们不可能发送光在不同的颜色和发现作用,并且在该特殊颜色请看到一个大作用”。

Nordlander 说他预见一日,当,而不是使用关键字时,人们也许挥动在一个特殊模式的一个手电通过导致锁定的电路打开门在要求时。 因为我们发送正确的光往这个基体并且创建集成电路, “开张锁定成为一个直接活动。 它只将答复对我的购买权”,他说。

来源: http://lnp.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 06:22

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