Dans un nouvel article publié dans Lettres nano , Les chercheurs de l'ICN2 dirigés par le professeur de l'ICREA Sergio O. Valenzuela ont étudié la propagation des porteurs chauds à travers le graphène à l'aide d'une méthode d'injection/détection électrique non locale. Les résultats créent de nouvelles opportunités pour la bolométrie et la calorimétrie à l'échelle nanométrique et pourraient avoir un impact important sur les performances des dispositifs conventionnels au graphène.

En raison du faible couplage électron-phonon dans le graphène, Les porteurs sans masse Dirac 2D peuvent présenter une température beaucoup plus élevée que le réseau de graphène. De tels porteurs chauds se propagent sur de longues distances, résultant en de nouveaux phénomènes thermoélectriques et optoélectroniques. Des chercheurs de l'ICN2 ont étudié la propagation et la détection de ces porteurs chauds dans un nouvel article publié dans Lettres nano intitulé ' Effet Seebeck de porteurs chauds :diffusion et détection à distance de porteurs chauds dans le graphène '.

La recherche, dirigé par ICREA Prof Sergio O. Valenzuela, Chef de groupe du groupe Physique et ingénierie des nanodispositifs et Dr Juan F. Sierra, chercheur postdoctoral Juan de la Cierva, se concentre sur la propagation de porteurs chauds à travers le graphène monocouche en utilisant une nouvelle méthode électrique dans un dispositif avec plusieurs fils métalliques.

Les porteurs chauds sont générés localement par un courant électrique, diffusent loin du point d'injection et sont détectés électriquement dans une sonde de tension à distance en mesurant la tension thermoélectrique. La relation entre la tension et la puissance Joule dissipée dans l'injecteur est ensuite étudiée. A hautes températures, la tension est proportionnelle à la puissance, comme dans les expériences thermoélectriques ordinaires utilisant un radiateur externe. Cependant, cette relation simple est perdue lorsque la température diminue, qui est démontré représenter une empreinte digitale de la thermoélectricité dominée par les porteurs chauds.

Le schéma de mesure permet aux chercheurs d'évaluer la longueur de refroidissement caractéristique pour les porteurs chauds, qui est un paramètre clé pour le développement de dispositifs à haute vitesse basés sur le graphène. Ce fait, en plus d'avoir un fort impact sur les performances des dispositifs conventionnels au graphène, crée de nouvelles opportunités pour la bolométrie et la calorimétrie à l'échelle nanométrique.