طراحی و شبیه سازی آشکارساز تراهرتز در دمای اتاق با استفاده از ترانزیستور گرافنی

در فیزیک، بازه فرکانسی تراهرتز به عنوان گسیل های الکترومغناطیسی شناخته می¬شوند که فرکانس انتشار آنها بین 1011 هرتز تا 1013 هرتز باشد. که محدوده بین ماکروویو و فروسرخ را در بر می¬گیرد. آشکارسازهای تراهرتز در اواخر قرن بیستم با استفاده از خواص کوانتومی مواد نیمه هادی ساخته شدند. تحقق لایه های گرافنی و گرافن دو لایه یک چشم انداز نوین در طراحی آشکارسازهای جدید ایجاد کرد. بیشترین برتری استفاده از گرافن، امکان کنترل شکاف انرژی درگرافن دو لایه و امکان قرار دادن آن در داخل طبقات کم پهنا می¬باشد. با عنایت به خصوصیات گرافن و توانایی ایجاد گاف انرژی قابل تنظیم در آن، می¬توان جهت بهبود پارامترهای آشکارسازی از ترانزیستورهای فوتونی مبتنی بر کانال گرافنی دو لایه استفاده کرد. این ساختار می¬تواند بصورت آشکارساز قابل تنظیم در طیف های مختلف با حساسیت بالا و توانایی کار در دماهای بالا، استفاده شود. آشکارسازهای مبتنی برگرافن، درای بهره کوانتومی نسبتاً بالایی هستند و به راحتی با مدارات سیلیکونی و یا گرافنی مجتمع¬سازی می¬شوند.