來自日本和美國(guó)的MIPT科學(xué)家及其同事已經(jīng)計(jì)算出了光電探測(cè)器的參數(shù)，該探測(cè)器由石墨烯層以及黑磷和黑砷的混合物組成。這些傳感器能夠以比沒有石墨烯的構(gòu)成層的帶隙小的能量檢測(cè)輻射，也很容易對(duì)其進(jìn)行修改，以提高其對(duì)所需光波長(zhǎng)的敏感性。這種傳感器可以代替遠(yuǎn)紅外和太赫茲輻射探測(cè)器。研究結(jié)果發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》上。新傳感器將使許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域受益。遠(yuǎn)紅外頻段對(duì)于家庭應(yīng)用和基礎(chǔ)科學(xué)而言都是重要的。這些波是由宇宙塵埃發(fā)出的，其研究揭示了星系的演化。紅外光傳感器用于夜視設(shè)備，遙控器，尋的導(dǎo)彈和心跳傳感器。太赫茲輻射是X射線行李掃描儀的替代品，危害較小。

在這里，研究人員考慮了基于石墨烯單層的遠(yuǎn)紅外帶間光電探測(cè)器。石墨烯被不同比例的黑磷和黑砷制成的層包圍。通過改變這些物質(zhì)的比例，可以改變光電探測(cè)器的工作范圍。黑磷和砷中電子無法獲得的能量是不同的。該探測(cè)器通過在石墨烯的兩個(gè)能帶之間躍遷之后，記錄進(jìn)入黑磷或砷的導(dǎo)帶的電子或空穴來進(jìn)行操作。但是，溫度效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致紅外和太赫茲傳感器即使在沒有輻射的情況下，即使在“黑暗中”也能檢測(cè)到信號(hào)。這項(xiàng)研究中檢查的分層結(jié)構(gòu)證明其暗電流要比今天使用的暗電流低得多?！拔覀兓谑﹩螌佑?jì)算了用于遠(yuǎn)紅外檢測(cè)的光敏元件的參數(shù)。此類設(shè)備可以替代當(dāng)今使用的幾乎任何遠(yuǎn)紅外和太赫茲輻射傳感器。降低的暗電流和高光敏性顯著改善了信號(hào)噪聲比，即使是低強(qiáng)度輻射。通過施加經(jīng)過仔細(xì)校準(zhǔn)的電壓，可以在不影響信號(hào)接收質(zhì)量的情況下改變檢測(cè)器的工作范圍。這樣的傳感器可以增強(qiáng)紅外望遠(yuǎn)鏡的性能。根據(jù)計(jì)算，在高溫下，檢測(cè)器將產(chǎn)生比現(xiàn)在使用的檢測(cè)器更干凈的信號(hào)?！倍S材料和納米器件實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Victor Ryzhii補(bǔ)充說，