光線檢測和控制是許多現(xiàn)代設(shè)備應(yīng)用的核心，例如手機中的相機。使用石墨烯作為用于光檢測器的光敏材料可以相對于目前使用的材料提供顯著的改進。例如，石墨烯可以檢測幾乎任何顏色的光，并且在百萬分之一秒的百萬分之一內(nèi)提供極快的電子響應(yīng)。因此，為了適當?shù)卦O(shè)計基于石墨烯的光檢測器，理解在石墨烯吸收光之后發(fā)生的過程是至關(guān)重要的。

來自巴塞羅那(西班牙)的ICFO，來自Genova(意大利)的IIT，來自埃克塞特(英國)的?？巳卮髮W和來自Mainz(德國)的Johannes Gutenberg大學的歐洲科學家團隊現(xiàn)已成功地理解了這些過程。最近在Science Advances上發(fā)表的文章，他們的工作徹底解釋了為什么在某些情況下，光吸收后石墨烯電導率增加，而在其他情況下，石墨烯的電導率會降低。研究人員表明，這種行為與吸收光的能量流向石墨烯電子的方式有關(guān)：光被石墨烯吸收后，石墨烯電子加熱的過程發(fā)生得非?？?，效率非常高。

對于高摻雜石墨烯(其中存在許多自由電子)，超快電子加熱導致具有升高能量的載流子 - 熱載流子 - 這反過來導致導電性降低。有趣的是，對于弱摻雜的石墨烯(其中存在的自由電子不多)，電子加熱導致產(chǎn)生額外的自由電子，并因此導致電導率增加。這些額外的載流子是石墨烯無間隙性質(zhì)的直接結(jié)果 - 在有間隙的材料中，電子加熱不會產(chǎn)生額外的自由載流子。

這種石墨烯中光誘導電子加熱的簡單場景可以解釋許多觀察到的效應(yīng)。除了描述光吸收后材料的導電性能，它可以解釋載流子倍增，其中 - 在特定條件下 - 一個吸收的光粒子(光子)可以間接產(chǎn)生一個以上的額外自由電子，從而產(chǎn)生有效的光響應(yīng)在設(shè)備內(nèi)。