Физики МГУ имени М. В. Ломоносова из НИИЯФ МГУ в составе коллектива российских ученых исследовали углеродные структуры, полученные из восстановленного оксида графена, и продемонстрировали прототип болометра, созданного на основе этих структур.
Российские ученые создали болометр на основе графена

Болометр — это устройство для измерения потока энергии электромагнитного излучения, основанное на изменении физических параметров термочувствительного элемента в результате его нагрева при поглощении энергии измеряемого излучения. Работа исследователей была опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

«В опубликованной нами статье проведено исследование термических и оптических свойств углеродных структур, полученных из восстановленного оксида графена в широком диапазоне длин волн: от видимого до инфракрасного. Помимо исследования оптических и термических свойств в работе продемонстрирован прототип болометра, который работает при комнатной температуре без дополнительного охлаждения», говорит научный сотрудник отдела микроэлектроники Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына (НИИЯФ) МГУ им. М.В. Ломоносова, кандидат физико-математических наук Станислав Евлашин.

Создание и исследование новых материалов для болометрических сенсоров имеет важное научное и практическое значение. Такие материалы должны обладать высоким эффективным поглощением в широком спектральном диапазоне, стабильно высоким терморезистивным эффектом (изменение электропроводности с температурой), и, конечно, быть дешевыми в изготовлении. Для создания прототипа болометра использовалась суспензия оксида графена, которая была получена с помощью стандартного метода окисления графита, который известен и широко используется. Полученная суспензия оксида графена была нанесена на подложку, после чего было произведено лазерное микроструктурирование. Лазерное обработка приводит к частичному восстановлению оксида графена и к изменению морфологии пленки, и, как следствие, к изменению ее оптических и термических свойств.

Фото

Основная идея и разработка материала и прототипа болометра проведена в НИИЯФ МГУ, исследование оптических свойств проводилось на физическом факультете МГУ. Исследование термических свойств проведено в ФИАН РАН. «Лазерное микроструктурирование оксида графена открывает возможность селективного создания антиотражающих, тепло- и электропроводящих покрытий. Разработанная методика является достаточно дешевой, совместимой с традиционными полупроводниковыми технологиями и позволяет создавать антипоглощающие покрытия на больших площадях и практические на любых поверхностях. Обнаруженные свойства частично восстановленного оксида графена показывают перспективность его использования в болометрических матрицах и других ИК приборах», рассказывает Станислав Евлашин.