Two dimensional materials in radiation detectors

Elektromagnetisk strålning är en väl förstådd beröringsfri sond för många system, från levande organismer till något som hänt många ljusår bort. Det finns en stor mängd information utanför det för vanliga människor synliga spektrumet av strålningen, i synnerhet vid terahertz (THz) frekvenser . THz-tekniken är ett relativt nytt men snabbt växande område av forskning och utveckling som förväntas ge lösningar till ett antal viktiga tillämpningar som starkt efterfrågas av samhället. THz-vågor propagerar genom olika material som plast, trä, keramik, och kläder, medan det genomgår kraftig absorption av organiska molekyler och biologisk materia. Dessutom reflekteras THz-vågor av metaller. Dessa egenskaper gör att THz-tekniken är ett unikt verktyg för bland annat kontroll av dolda vapen och sprängämnen, cancervävnader, bildbehandling och inspektion i industriella processer.THz-strålning är också av intresse inom astronomi. Uppenbarligen behöver man rätt detektor för att arbeta i denna spektrala del av elektromagnetisk strålning. I detta projekt kommer vi att utveckla och testa sådana detektorer baserade på elektronupphettningseffekt i tvådimensionella (2D) material såsom grafen. En sådan detektor kallas för hetelektronbolometer, en slags termometer som visar sig känslig för just elektrontemperaturen. 2D-material i en bolometer lovar hög känslighet och avläsningssnabbhet på grund av ovanligt liten volym där elektronerna rör sig. Grafen, med dess exceptionellt svaga elektron-gitter koppling även vid rumstemperatur ser ut som det mest lovande bland 2D-materialen för sådana detektorer. Dessutom är grafen numera lätt och billigt att tillverka och kan även lätt inkluderas i flexibel elektronik på plastfolier.

Participants

Avgust Yurgens (contact)

Biträdande professor vid Chalmers, Microtechnology and Nanoscience (MC2), Quantum Device Physics

Funding

Swedish Research Council (VR)

Funding years 2015–2016

Related Areas of Advance and Infrastructure

Sustainable development

Driving Forces

More information

Created

2015-04-28