来自剑桥大学（英国），Emberion（英国），光子科学研究所（ICFO;西班牙），诺基亚英国和约阿尼纳大学（希腊）的石墨烯旗舰研究人员开发了一种新型石墨烯热电测辐射热计 - 一种红外（IR）探测器，具有记录灵敏度，可用于热探测，能够将温度变化降低到几十μK。这项工作可能为高性能红外成像和光谱学打开了大门。

该技术的重点是检测人体产生的辐射并将其转换为可测量的信号。关键是使用石墨烯，转换的性能比现有的最佳传感器好250多倍。但是，探测器的高灵敏度可用于热成像之外的光谱应用。使用基于石墨烯的高性能红外探测器，可以在较少的入射辐射下提供强信号，可以隔离红外光谱的不同部分。这在安全应用中至关重要，在安全应用中，不同的材料 - 例如爆炸物 - 可以通过其特有的IR吸收或透射光谱来区分。

基于石墨烯的器件由热电基板构成，其具有单层石墨烯的导电沟道和位于顶部的浮栅电极。在热电材料中，温度的变化导致材料内部的自发电场。浮栅电极将该场集中在石墨烯上，并且该场引起石墨烯的电阻的变化，其被测量为器件输出。典型的红外光电探测器通过热电效应或作为测辐射热计工作，测量电阻由于加热而变化。基于石墨烯的热电测辐射热计结合了两种效果，具有出色的性能，可用作高分辨率热成像相机中的像素。

该团队解释说，石墨烯可作为热释电信号的内置放大器，无需像典型的热电热探测器那样需要外部晶体管放大器。这种直接集成意味着连接到外部放大电路没有损耗和额外噪声。“我们可以直接在热释电材料上构建放大器。因此，它产生的所有电荷都归放大器。一路上没有任何损失，“该作品的合着者说。

石墨烯的使用还为将探测器像素与用于与探测器像素和记录设备接口的外部读出集成电路（ROIC）进一步集成提供了益处。“为了匹配ROIC的输入阻抗，您需要尽可能具有导电性的东西。石墨烯的固有电导率有助于进一步与硅结合，“科学家说。阻抗匹配对于确保尽可能有效地传输信号至关重要。这种益处是石墨烯独有的，因为它具有高导电性和强场效应。

剑桥大学的研究人员开发出一种高性能室温石墨烯中红外光电探测器。这种基于石墨烯的“辐射热测量计”使研究人员能够实现超高性能 - TCR高达900％/ K. 研究人员希望这种设备将来可用于天文学，医学成像，汽车甚至智能手机红外线相机。