Фотоэлектрические преобразователи терагерцового излучения на основе нанотрубок с нессиметричным контактом

Исследователи Учебно-научного радиофизического центра МПГУ в сотрудничестве с учеными из Курчатовского института, МФТИ и МИЭТ разработали новый подход к созданию датчиков терагерцового излучения на основе углеродных нанотрубок.

Терагерцовое излучение относительно недавно стало использоваться в различных областях жизнедеятельности человека благодаря отсутствию вредного воздействия на биологические объекты, но высоким пространственным разрешением, сравнимым с рентгеновским. Терагерцовое (субмилиметровое) излучение способно проникать на глубины до нескольких сантиметров в биологические ткани, что делает его перспективным для применения в медицинской диагностике. Также активно внедряются ТГц сканеры в системы безопасности. Тем не менее, ограничение распространения терагерцовых сканеров связано с проблемами создания эффективных датчиков терагерцового излучения. 

В работе Photothermoelectric Response in Asymmetric Carbon Nanotube Devices Exposed to Sub-THz Radiation, опубликованной в 103 номере журнала Appl. Phys. Lett, предложен относительно простой способ создания эффективного детектора терагерцогво излучения на основе нанотрубок с несимметричной конфигурацией. Чувствительным элементом являются сетки углеродных нанотрубок, выращенные методом осаждения из газовой фазы (CVD). Особенностью изготовленных структур является то, что нанотрубки вблизи одного электрода подвешены на островках окисленного катализатора, в то время, как другой электрод осуществляет контакт к нанотрубкам, лежащим на поверхности оксида кремния. Предполагается, что фотоэлектрический отклик связан с различным режимом нагрева этих двух морфологий под действием излучения возникающей в результате термоЭДС. Вольтватная чувствительность полученных устройств при комнатной температуре составляет до 10 В/Вт. Следующим шагом разработки будет являться улучшение схемы детектора и увеличение его эффективности при комнатных температурах.