Graphen als Lichtfilter

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Graphen als Lichtfilter
Graphen als Lichtfilter

Forschern der Rice University gelang der Einsatz von Graphen als Lichtmodulator. Mit Hilfe einer angelegten elektrischen Spannung war es möglich, das Material für bestimmte elektromagnetische Wellenlängen durchscheinend und für andere undurchsichtig zu machen. Der Arbeitsbereich liegt dabei im Band vom Terahertzbereich bis hin zu Infrarot. Die bei dieser Untersuchung der optischen Eigenschaften von Graphen erzielten Erkenntnisse lassen sich wohl für den Bau neuartiger optoelektronischer Sensoren verwenden.
 
Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung an Graphen lässt sich die so genannte Fermi-Energie des Materials beeinflussen. Diese Energie bestimmt die Dichte freier Ladungsträger im Leitungs- und Valenzband, die Terahertz- und Infrarotstrahlung absorbieren. Mit Hilfe eines Spektrometers konnte herausgefunden werden, dass bei +30 V die Fermi-Energie gegen null geht und dabei die Strahlung im Terahertzbereich durchgelassen wird, wogegen infrarotes Licht stark absorbiert wird. Durch die Veränderung der angelegten Spannung kann die Durchlässigkeit von Graphen für bestimmte Wellenlängen eingestellt werden.
 
Grafik: Lei Ren / Rice University

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