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Ein Graphen-Molekül

Graphen-Turbo für die Elektronik

Graphen gilt vielen als technisches "Wundermaterial". Eine Studie von Wiener Forschern bestätigt das: Graphen wandelt Licht extrem schnell in elektrische Signale um. Damit könnte der Datenaustausch zwischen Computern deutlich verbessert werden.

Technik 28.06.2011

Daten werden derzeit mit Lichtpulsen in einem Glasfaserkabel übertragen. Dieses Licht muss wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, das der Computer weiterverarbeiten kann. Das geschieht in Lichtdetektoren. "Wenn man sie aus Graphen herstellt, reagieren sie auf das Licht wesentlich schneller als andere Materialien das können", erklärte Studienautor Alexander Urich vom Institut für Photonik der TU Wien in einer Aussendung.

Die Studie

"Response Time of Graphene Photodetectors" ist im Fachblatt Nano Letters erschienen (doi: 10.1021/nl2011388).

Mit aufwendigen technischen Tricks konnten die Forscher nun zeigen, dass die Reaktionszeit von Graphen bei 2,1 Picosekunden (Millionstel einer Millionstelsekunde) liegt - das würde Detektoren mit einer Frequenz von 262 Giga-Hertz ermöglichen. Damit läge die theoretisch erreichbare Obergrenze der Datenübertragung mit Graphen-Photodetekoren bei mehr als 30 Gigabyte pro Sekunde in einem Wellenlängenbereich. Kommerzielle Systeme würden derzeit einen Wert von 1,2 Gigabyte erreichen, sagte Urich im Gespräch mit der APA.

Inwieweit dies technisch umsetzbar ist, wird sich nach Angaben der Wissenschaftler erst zeigen. Die Resultate würden jedenfalls das große Potenzial von Graphen für besonders schnelle optoelektronische Bauteile zeigen. Der Grund für die hohen Frequenzen, die sich mit Graphen erreichen lassen, ist die kurze Lebensdauer der Ladungsträger in dem Material. Die vom Licht aus ihrem Platz gelösten Elektronen suchen sich schon nach wenigen Picosekunden einen neuen festen Platz. Sobald dies geschehen ist, kann schon der nächste Lichtpuls kommen und ein elektrisches Signal auslösen.

science.ORF.at/APA

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