Детектирование суб-терагерцового излучения методом шумовой термометрии в графене

В этой статье мы исследуем новый подход к созданию суб-терагерцовых болометров на основе графена с использованием шумовой термометрии. Графен является уникальным материалом для детектирования излучения в субтерагерцовом (0,1–1 ТГц) и терагерцовый (1–10 ТГц) диапазонах благодаря его рекордно низкой электронной теплоемкости и слабой электрон-фононной связи. Это приводит к достаточному нагреву электронной системы графена под действием терагерцового излучения. Основная проблема при реализации графеновых терагерцовых детекторов возникает из-за слабой зависимости сопротивления графена от температуры. Здесь мы решаем эту проблему путем измерения спектральной плотности шума в графеновых устройствах с использованием метода блокировки усилителя. Измеренный тепловой шум напрямую зависит от температуры электронов и может быть использован в качестве сигнала детектора, а также для измерения температуры электронов при суб-терагерцовом излучении. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы для оптимизации современных графеновых терагерцовых детекторов и разработки новых.