(Phys.org) -- Des chercheurs espagnols ont réussi à construire un photodétecteur un milliard de fois plus sensible que d'autres détecteurs de ce type à base de graphène et qui pourrait annoncer l'utilisation de capteurs de lumière et de cellules solaires à base de graphène. L'équipe, de l'Institut de Sciences Fotoniques, à Barcelone, décrire leurs recherches et leurs résultats dans un article qu'ils ont publié dans la revue Nature Nanotechnologie .

En partant de l'idée que le graphène, le fameux matériau miracle épais à un seul atome de carbone, devrait faire un bon photodétecteur, l'équipe a estimé que tout ce qui était nécessaire était un moyen de forcer plus d'absorption de la lumière, la seule partie du processus de détection de la lumière que le graphène ne fait pas bien (il n'est efficace qu'à 3%). Aider, les chercheurs se sont tournés vers les points quantiques, qui sont des cristaux de taille nanométrique qui ont la propriété unique d'absorber différentes longueurs d'onde de lumière en fonction de leur taille.

En substance, les photodétecteurs ne sont rien de plus que des appareils qui convertissent de petites quantités de lumière en très petites quantités d'électricité. Cette électricité peut ensuite être mesurée pour déterminer la quantité de lumière qui a frappé l'appareil ou utilisée directement pour provoquer une autre action, comme l'aide à la production d'images photographiques.

Pour construire leur photodétecteur, l'équipe a d'abord créé un substrat de graphène en utilisant la procédure standard de ruban adhésif en graphite, auxquels ils ont apposé de minuscules électrodes d'or en utilisant la lithographie à l'échelle nanométrique. D'après cela, ils ont appliqué des cristaux de sulfure de plomb sur leur appareil via un flacon pulvérisateur. Parce que les cristaux n'ont pas été filtrés, ils sont venus dans une variété de tailles, qui représentait pratiquement toutes les différentes longueurs d'onde de la lumière. Après ça, tout ce qui était nécessaire était de faire briller différentes longueurs d'onde de lumière sur leur photodétecteur et de mesurer la résistance et la quantité d'électricité produite à l'aide des électrodes. Ils notent qu'il a fallu un certain effort pour trouver la bonne combinaison de matériaux lors de la fabrication des points quantiques afin d'assurer un échange maximal de ligands entre les points et le graphène pour permettre un échange efficace des porteurs de charge. Après des tests et des réglages, l'équipe a constaté qu'elle était capable d'atteindre une efficacité quantique interne de 25 %.

En raison de leurs résultats, l'équipe pense que de nouveaux appareils basés sur leur photodétecteur pourraient être construits, tels que les appareils photo numériques, lunettes de vision nocturne ou de nombreuses autres applications de détection. Ils prévoient ensuite de construire un détecteur plus grand pour déterminer la faisabilité d'adapter leur détecteur aux tailles d'applications du monde réel.

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