• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Grafeenist fotodetektor sai kiipi

24.09.2013 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Viini Tehnikaülikooli teadlastel õnnestus pooljuhtkiibi sisse ehitada grafeenist fotodetektor.

Valgussignaal saabub vasakult. Selle võtab vastu 2 mikromeetri laiune grafeenleht, milles toimub signaali muundamine.

Enamik kaasaja informatsioonist vahetub valgusega, näiteks üle-ookeanilistes optilistes kaablites. Arvutikiibid aga töötavad elektrisignaalidel, mis tähendab, et kusagil infoahelas tuleb teha ümberlülitus optiliselt signaalilt elektrilisele. Viini töörühmal õnnestus maailmas esmakordselt ehitada standardsesse ränikiipi grafeenist fotodetektor, mis suudab muundada mistahes laiatarbe sagedusala optilist signaali. Tööd kirjeldav artikkel avaldati ajakirjas Nature Photonics.

Grafeenile on avastamisest saadik pandud suuri lootusi nii tööstuses kui teaduses. Materjal koosneb kärgjalt organiseeritud süsiniku aatomite kihist ning evib ainulaadseid mehaanilisi ning elektrilisi omadusi. Kaks aastat tagasi näitas Viini Tehnikaülikooli Fotoonikainstituudi teadlane Thomas Müller, et grafeen sobib valgussignaalide töötlemiseks iseäranis hästi. „Valgussignaalide muundamiseks sobib palju materjale, ent grafeen teeb seda konkurentidest oluliselt kiiremini,“ ütles Müller. Sestap sobib grafeen ka suurte andmemahtude töötlemiseks.

Enne kiibistamist kulus grafeeni uurimis- ja arendustöösse palju vaeva. Seejuures tegi Viini töörühm koostööd Austria Johannes Kepleeri Ülikooliga.

„Valgussignaali kannab grafeenini ligikaudu 200 x 500 nanomeetri suurune kitsas lainejuht. Grafeenis muundub valgus elektriliseks signaaliks, mida saab kiibi ülejäänud elektroonikaga töödelda,“ seletas Müller.

Püüdeid fotodetektorit kiipi integreerida on olnud teisigi. Grafeeni asemel on kasutatud näiteks germaaniumi. Ent asematerjalid on muundamisprotsessis aeglasemad ning töötavad vaid kindlates sagedusalades. Viini töörühmal õnnestus näidata, et nende kiip saab hakkama kõigi telekommunikatsioonis kasutatavate sagedusaladega.

Grafeenist fotodetektor on kiire ja väike. 1 cm2 suurusele kiibile saab paigutada kuni 20000 detektorit, mis tähendab, et vähemalt teoorias võib kiibil olla 20000 optilist sisendkanalit.

„Lisaks pikamaa-andmesidele on uus muundurtehnoloogia üha olulisem ka arvutisiseses suhtluses,“ lisas Müller. Näiteks arvutiklastrite tuumade andmesides tuleb sageli vahetada väga suuri andmehulkasid. Grafeenist muunduri kiirus ja kompaktsus võimaldab andmevahetuse aega oluliselt vähendada, seejuures tarbib see vähem energiat.

Allikas: Phys.org

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Grafeeni abil parem dopingukontroll
  2. Grafeenipõhise fotoelemendi uus efektiivsusrekord
  3. Mikroskoopilised juhtmed ämbliku võrguniidist
  4. Valmistati juhitava töörežiimiga grafeentransistor
  5. Mullid teevad liitium-õhk akude alal rekordeid
  6. Tugevad sidemed haruldaste muldmetallide ja grafeeni vahel
  7. Teadlased leidsid grafeeni valmistamiseks lihtsa viisi
  8. Grafeen värvitundlikes päikeseelementides
  9. Grafeeni edusammud uue põlvkonna rakenduste suunas
  10. Grafeen&Grafaan

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Grafeen&Grafaan

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in