Den fotodetektor gjord av grafen som IBM visat upp fungerar tillsammans med en tidigare demonstrerad optisk sändare i nanorör som en optisk transceiver i 40 GHz. Forskarna hyser dock gott hopp om att kunna öka frekvensen till terahertz.

Men egentligen borde grafen inte kunna fungera som vare sig fotodetektor eller sändare, då materialet inte har något bandgap där fotonerna kan absorberas eller avges. IBM har löst sändarproblemet genom att injicera elektroner och hål på ömse sidor av ett ljusemitterande nanorör. Nu hävdar samma forskare att man löst problemet med mottagare i grafen genom att utnyttja p-n-övergångar i nanoskala som uppstår då elektriska fält omger metallkontakter i grafentransistorer. Allt enligt tidningen EE Times.

– Grafen kan utgöra grunden till en mycket snabb fotodetektor som har unika egenskaper, trots att materialet inte har något bandgap. När man belyser grafen skapas par av elektron och hål, som i vanliga fall bara rekombinerar. Men nära elektrodkontakter genereras fält, och de fälten separerar elektron-hål-paren, vilket skapar ström, förklarar IBM-forskaren Phaedon Avouris för tidningen.

En av de unika egenskaperna som Phaedon Avouris nämner är att en grafenfotodetektor fungerar oberoende av våglängd på ljuset. De flesta optiska material fungerar bara vid vissa givna våglängder. Andra fördelar är låg strömförbrukning och verkningsgrad så hög som 16 procent. Plus förstås möjligheten att nå terahertzvåglängder. Att man "bara" nådde 40 GHz i demonstratorn berodde mest på begränsningar i mätutrustningen – med nya palladiumelektroder ska man kunna mäta upp till 600 GHz.