Investigadores del ICFO y sus colaboradores han desarrollado un novedoso fotodetector de banda ultra ancha utilizando grafeno de doble capa torsionada (TDBG, por sus siglas en inglés). Este nuevo dispositivo es capaz de detectar eficientemente la luz en un amplio rango espectral, desde la terahercios hasta longitudes de onda cercanas al infrarrojo. El fotodetector elimina la necesidad de campos eléctricos externos y ofrece escalabilidad para su aplicación en la industria.

Actualmente, se utilizan enfoques tradicionales de matriz de fotoconductores basados en elementos de telururo de cadmio y mercurio para la imagen hiperespectral, pero no son eficientes en todo el espectro y no pueden detectar longitudes de onda terahercio. En contraste, el TDBG tiene el potencial de superar estas limitaciones y mejorar el rendimiento y eficiencia de la detección de luz.

Los investigadores fabricaron dispositivos TDBG mediante la rotación de dos pilas de grafeno de doble capa en un ángulo amplio. Estos dispositivos crean su propio campo eléctrico intrínseco sin necesidad de electrodos adicionales, lo que los hace escalables para la producción en masa. El equipo llevó a cabo experimentos exhaustivos para estudiar la fotorespuesta y la fotoconductividad del TDBG.

Los resultados mostraron que el fotodetector de banda ultra ancha TDBG tiene una buena eficiencia cuántica, una fotoconductividad mejorada a través de la pantalla entre capas y escalabilidad sin necesidad de puertas externas. Este avance abre posibilidades para una amplia gama de aplicaciones, como la conducción autónoma, el monitoreo ambiental, la atención médica, la exploración espacial, la agricultura y el procesamiento de alimentos.

Esta investigación destaca el potencial del grafeno de doble capa torsionada como un material altamente eficiente y versátil para la fotodetección.

Fuentes:
– ICFO/M. Ceccanti