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光電應(yīng)用比如光電探測器和發(fā)射器都依賴于其活性物質(zhì)與光強(qiáng)烈相互作用，所以大家會質(zhì)疑二維材料的性能這無可厚非。畢竟二維材料的橫截面最多只能由幾個原子構(gòu)成，因而沒有足夠的物質(zhì)與光相互作用。然而，即便隨手在網(wǎng)上一搜便會得到許多有關(guān)石墨烯和二維光學(xué)材料論文和專利。那么是什么讓這些材料如此有吸引力呢?
超高速自由電子漂浮在石墨烯晶格上
石墨烯的原子結(jié)構(gòu)是每個碳原子都會連結(jié)其他三個原子，這對于其性能有著非常深遠(yuǎn)的影響。這是因為這樣的結(jié)構(gòu)使得一大群自由電子以極快的速度移動產(chǎn)生了前所未有的電子遷移率。因此，在高頻即便吸收少量的光便可有效地探測到變化。（詳情請訪問Mark Dineen博士的博客文章  http://blog.oxford-instruments.net/2017/12/inp/）。利用石墨烯的特性和一些巧妙的設(shè)計，已多次實現(xiàn)了石墨烯光電探測器在可見光和近紅外光譜的極高響應(yīng)率。然而，真正令人興奮的進(jìn)展是在1550nm左右波長的電信頻率中石墨烯光電探測器已實現(xiàn)數(shù)萬兆赫的操作速度！
鈍化表面和晶格錯配現(xiàn)象的消失
二維材料只在范德華力的基礎(chǔ)上相互作用于表面（這些微弱的力量保持了石墨各層的結(jié)合！），因此它們不像傳統(tǒng)材料在硅上沉積時會產(chǎn)生表面應(yīng)力。當(dāng)然他們的表面同樣自然鈍化，由于沒有懸空鍵, 不僅最大程度降低損耗，也能降低光波導(dǎo)集成的難度。這些屬性使得全球研究人員不僅可以在硬基板，而且在柔性基板和透明基板上，利用半導(dǎo)體二維材料提取光時都能產(chǎn)生較高量子產(chǎn)率（已經(jīng)證明近似使用完美晶體的產(chǎn)能）。
在未來幾年，光發(fā)射器、調(diào)節(jié)器和光電探測器的研發(fā)浪潮必將到來。我們已經(jīng)看到了石墨烯探測器與硅技術(shù)的集成方面的大量技術(shù)準(zhǔn)備，但研究人員仍有大量機(jī)會將這種神奇的材料應(yīng)用于集成電路芯片!
我們愿與您攜手持續(xù)改善我們的工藝和系統(tǒng)，通過開發(fā)設(shè)備制造解決方案推動這項技術(shù)的進(jìn)步。我們很高興能有機(jī)會與您進(jìn)一步交流，更多詳情歡迎與我們?nèi)〉寐?lián)系。
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