Les chercheurs de l’ICFO et leurs collaborateurs ont développé un nouveau détecteur de lumière ultra large bande utilisant du graphène à double couche tordue (TDBG en anglais). Ce nouveau dispositif est capable de détecter efficacement la lumière dans une large gamme spectrale, allant des térahertz aux longueurs d’onde proches de l’infrarouge. Le détecteur de lumière élimine la nécessité de champs électriques externes et offre une scalabilité pour son application dans l’industrie.

Actuellement, des approches traditionnelles de matrice de photoconducteurs basées sur le tellurure de cadmium et le mercure sont utilisées pour l’imagerie hyperspectrale, mais elles ne sont pas efficaces sur l’ensemble du spectre et ne peuvent pas détecter les longueurs d’onde térahertz. En revanche, le TDBG a le potentiel de surmonter ces limitations et d’améliorer les performances et l’efficacité de la détection de lumière.

Les chercheurs ont fabriqué des dispositifs TDBG en faisant tourner deux piles de graphène à double couche selon un angle large. Ces dispositifs créent leur propre champ électrique intrinsèque sans avoir besoin d’électrodes supplémentaires, ce qui les rend scalables pour une production de masse. L’équipe a effectué des expériences approfondies pour étudier la photoréponse et la photoconductivité du TDBG.

Les résultats ont montré que le détecteur de lumière ultra large bande TDBG présente une bonne efficacité quantique, une photoconductivité améliorée grâce à l’écran entre les couches et une scalabilité sans besoin de portes externes. Cette avancée ouvre des possibilités pour un large éventail d’applications, telles que la conduite autonome, la surveillance de l’environnement, les soins de santé, l’exploration spatiale, l’agriculture et la transformation des aliments.

Cette recherche met en évidence le potentiel du graphène à double couche tordue en tant que matériau hautement efficace et polyvalent pour la détection de lumière.

Sources :
– ICFO/M. Ceccanti