Просмотр по

Черный фосфор — оптимальный 2D-материал для оптических коммуникаций

Черный фосфор — оптимальный 2D-материал для оптических коммуникаций

Фосфор, химически активный элемент, использующийся в головках спичек, трассирующих пулях и удобрениях, может приобретать устойчивую кристаллическую форму, известную как черный фосфор.

В работе, выполненной исследователями из Университета Миннесоты (UM), тонкая пленка черного фосфора, состоящая всего из двух десятков атомных слоев, была успешно применена в устройствах для скоростных оптических коммуникаций, которые намного превзошли по эффективности свои аналоги на основе чудо-материала, графена.

Последние годы были отмечены открытием целой вереницы двухмерных материалов, обладающих экзотическими и полезными свойствами. Но все они имеют и свои недостатки, такие как отсутствие запрещенной зоны в графене.

Черный фосфор, известный уже около сотни лет, по мнению авторов публикации в Nature Photonics, остается самым перспективным вариантом, благодаря высокому быстродействию, независимости от подложки, запрещенной зоне, настраиваемой на любую длину волны видимого и ИК-диапазона, а также своей прямозонности, позволяющей эффективно преобразовывать электрические сигналы в свет.

Коллектив UM показал, что фотодетектор на основе черного фосфора способен обеспечить пропускную способность до 3 Гб/с, достаточную для передачи полнометражного фильма в HD-качестве всего за полминуты. При этом теоретические пределы быстродействия для полностью оптимизированного устройства гораздо выше, фактически их пока не удалось найти.

«Черный фосфор это необычайно универсальный материал, — утверждает профессор Стивен Кестнер (Steven Koester). — Из него получаются отличные транзисторы и фотодетекторы, а потенциал для световой эмиссии и других новых устройств делает его идеальной платформой для технологии адаптируемой электроники нового типа».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *