在两个具有不同费米能级的石墨烯区域连接界面处，会产生超快光电压。

光子科学研究所（ICFO）的研究人员表明，石墨烯基光电探测器可在50飞秒内将光转换成电信号。这项研究是在ICREA的Niek van Hulst 教授、ICFO的Frank Koppens 教授的带领的ICFO的研究人员Lukasz Piatkowski, Klaas-Jan Tielrooij, Achim Woessner, 和 Mathieu Massicotte，以及由Jeanie Lau带领的加州大学河滨分校研究团队、Pablo Jarillo-Herrero带领的麻省理工研究团队共同完成的。

在很多研究当中，从太阳能电池到相机图像的跨越中，光电信号的快速转换起到了重要的作用。在数据通信应用中，能够将光载子传递的信息通过电子电路转换成电信号，此转换过程也起到重要作用。

众所周知，石墨烯是一种能够快速、高效地将吸收的光转换成电压信号的转换器。然而到现在为止还无法得知石墨烯在极短光脉冲下发生的反应过程。石墨烯中含有导带载子。载子之间高效而快速的相互作用会在石墨烯材料中快速产生光电压。

这种相互作用会产生一种具有很高电子温度的电子分布——本质上这意味着，吸收的光能快速而高效的转换成了电子的热能。产生的电子热能随后会在两种掺杂有不同化学物质的石墨烯局域的连接界面处转换成电子电压信号。这种现象被称为光子-热电效应，几乎是瞬间发生的。

在这项研究中，研究人员可以采用高灵敏度的电子读数和超快脉冲激光对该过程的用时进行了测量。他们测量的转换时间仅为50飞秒（5 x 10-14秒），这将吸引很多科学家、工程师在光子与光电子领域应用石墨烯。

本项研究成果已发表在期刊《Nature Nanotechnology》上。

新材料在线编译整理——翻译：赵欢    校正：摩天轮

原标题：可快速进行光电转换的石墨烯基光电探测器