Sensori in grafene 1000x più sensibili

Salvatore Iovene

http://www.sciencedaily.com/releases/20 ... 094624.htm

Le vostre opinioni?

Renzo

Aspetto che entri nella produzione di massa. :mrgreen:

Un sensore molto più sensibile (ma poi va visto quanto sarà rispetto a quelli che verranno prodotti nel medesimo periodo perché per oggi non si parla neancora di prototipo, figuriamoci di produzione) e con costo stimato 5 volte inferiore (anche qui da valutare rispetto alla concorrenza al momento) sarà il benvenuto.
Nel frattempo sto alla finestra (a guardare le nuvole)

ippogrifo

"Not only is the graphene sensor 1,000 times more sensitive to light than current imaging sensors found in today's cameras, it also uses 10 times less energy as it operates at lower voltages"
:shock:

Very interesting. :wink:

LorenzoM

Non per fare il guastafeste, ma si parla di un singolo foglio di grafene!
Fare grafene su superfici isolanti come hanno fatto i presenti signori è una cosa molto complessa, generalmente il grafene non cresce su substrati isolanti ma vi deve essere trasferito. Nel loro caso hanno ottenuto un vero (mah la tecnica per dimostrarlo non è delle migliori, ma questa è un'altra storia) foglio di grafene attraverso esfoliazione, questo è un processo altamente inefficiente per produrlo a fogli di elevata "purezza" e in generale porta ad avere fogli anche molto spessi ma assolutamente inutilizzabili per scopi di fisica di base in quanto pieni di difetti, arricciamenti, e multilayer!
Per realizzare singoli fogli di grafene per esfoliazione ci vuole una grossa dose di fondoschiena, per cui non lo vedo un metodo impiegabile su scala industriale.
Prova e riprova esce sicuramente bene, ma ovviamente è un processo non affidabile, per cui i ricercatori hanno sicuramente provato parecchi campioni prima di trovare quello giusto.

Inoltre come al solito i giornalisti hanno montato la cosa in maniera esagerata!
Vi riporto questo grafico dall'articolo

Allegato:

resp.jpg [ 170.87 KiB | Osservato 961 volte ]

che riporta la corrente di fotoelettroni misurati, fissata la polarizzazione della giunzione a 0.1 V, inviando luce visibile al variare della temperatura. La scala delle temperature è un poco strana ma essenzialmente la temperatura aumenta andando verso sinistra.
0.16=244K
0.26=56K
Essendo log la scala delle y andando a temperatura ambiente la corrente diminuisce di quattro ordini di grandezze, scendendo al di sotto dell'efficienza dei rivelatori a silicio
Dunque se volete usare quel dispositivo per fare foto sul campo vi dovrete portare dietro un comodissimo dewar pieno di costosissimo elio liquido!

Allegato:

dewG.jpg [ 70.13 KiB | Osservato 961 volte ]

Il lavoro è molto bello e interessante, un passo avanti nella funzionalizzazione del grafene, tuttavia come al solito i giornalisti hanno gonfiato le cose in maniera spropositata.

Marcopie

Io sapevo che l'efficienza quantica dei CCD è ben sopra il 90% in termini di fotoni convertiti in elettroni, come si faccia a portarla al 90.000% (1000x di sensibilità) me lo devono spiegare....

Renzo

Ipotesi ( ma solo tale ovviamente)
Partendo dal presupposto che le notizie giornalistiche vanno sempre pesate perché prendono una frase sì e dieci no, spesso, causando perciò fraintendimenti, il discorso può essere rivolto al rapporto S/N
Se io ho un ccd con EQ del 90% (cosa abbastanza rara, però, in quanto la media è ben al di sotto) ma con rumore di lettura, bias, e rumore termico elevati il rapporto S/N sarà ovviamente inferiore a un ccd con rumore molto più basso a parità di EQ.
Ne consegue che oggetti molto più deboli saranno rilevati con minore integrazione.
L'EQ è la stessa ma il risultato sarà un rilevatore che permette di rilevare segnali molto più deboli.
Come ho detto all'inizio è un'ipotesi ma dal poco che ho letto non credo che sia molto assurda visto che parlano di correnti e tensioni in gioco considerevolmente inferiori

roberto_coleschi

Facciamo un gruppo d'acquisto?

LorenzoM

Il discorso è proprio quello!
Se leggete l'abstract si dice che quel dispositivo è in grado di generare una corrente di fotoelettroni circa 1000 volte maggiore, 8 A/W, di quello che si è ottenuto fino adesso da dispositivi a grafene cioè dell'ordine di 10 mA/W.
Ma non è una rivoluzione perché se la confrontate con molti rivelatori esistenti siamo lì!

Allegato:

Riv.jpg [ 156.66 KiB | Osservato 908 volte ]

Potremmo essere qualcosina sopra il silicio, ma sappiamo fare qualcosa di simile con tecnologie già esistenti!
Per confrontare direttamente i valori dovete moltiplicare quella riportata nell'articolo per la dimensione del rivelatore in cm^2 (ovviamente saremo molto al di sotto del cm^2 in quello che hanno realizzato).
Supponendo anche di avere 1 cm^2 di grafene quasi perfetto, non impossibile, potete vedere come esistono rivelatori con risposta più che paragonabile a quella ottenuta dal grafene!
Giornalista colpisce ancora!!

E non dimenticatevi della difficoltà di fare grafene, a singolo strato, come dichiarano di aver fatto loro su materiale isolante. Allo stato attuale questa è la principale limitazione a qualsiasi impiego tecnologico!

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