Pesquisadores do ICFO e seus colaboradores desenvolveram um novo fotodetector de banda ultralarga utilizando grafeno de dupla camada torcida (TDBG, na sigla em inglês). Esse novo dispositivo é capaz de detectar eficientemente a luz em uma ampla faixa espectral, desde terahertz até comprimentos de onda próximos ao infravermelho. O fotodetector elimina a necessidade de campos elétricos externos e oferece escalabilidade para sua aplicação na indústria.

Atualmente, são utilizadas abordagens tradicionais de matriz de fotocondutores baseados em telureto de cádmio e mercúrio para a imagem hiperespectral, mas eles não são eficientes em todo o espectro e não conseguem detectar comprimentos de onda terahertz. Em contraste, o TDBG tem o potencial de superar essas limitações e melhorar o desempenho e a eficiência da detecção de luz.

Os pesquisadores fabricaram dispositivos TDBG através da rotação de duas pilhas de grafeno de dupla camada em um ângulo amplo. Esses dispositivos criam seu próprio campo elétrico intrínseco sem a necessidade de eletrodos adicionais, tornando-os escaláveis para produção em massa. A equipe realizou experimentos abrangentes para estudar a fotoresposta e a fotocondutividade do TDBG.

Os resultados mostraram que o fotodetector de banda ultralarga TDBG possui uma boa eficiência quântica, uma fotocondutividade aprimorada através da tela entre camadas e escalabilidade sem a necessidade de portões externos. Esse avanço abre possibilidades para uma ampla gama de aplicações, como condução autônoma, monitoramento ambiental, cuidados médicos, exploração espacial, agricultura e processamento de alimentos.

Essa pesquisa destaca o potencial do grafeno de dupla camada torcida como um material altamente eficiente e versátil para a fotodetecção.

Fontes:
– ICFO/M. Ceccanti