Новости Hardware

Учёные нашли способ повысить чувствительность инфракрасных фотодатчиков

Инфракрасный диапазон успешно эксплуатируется как на бытовом уровне, так и в науке, технике и в системах безопасности. Пульты дистанционного управления, приборы ночного видения, системы сканирования багажа, телескопы и многое другое были бы невозможны без инфракрасных фотодатчиков. Группе учёных из России, Японии и США удалось существенно повысить чувствительность инфракрасных фотодатчиков, что сулит много интересных решений.

Иллюстрация. Дизайнер — Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Иллюстрация. Дизайнер — Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Как сообщает нам пресс-релиз МФТИ, учёные института совместно с коллегами из Японии и США рассчитали параметры инфракрасных фотоприемников из слоев графена и смеси черных фосфора и мышьяка. Полученные таким образом датчики способны улавливать инфракрасное излучение с энергией меньше запрещенной зоны этих слоев без графена. Более того, меняя соотношение добавок, датчики легко модифицировать для увеличения чувствительности к нужной длине волны света. В частности, это должно привести к появлению сверхчувствительных приемников дальнего инфракрасного и терагерцевого излучения.

Помимо бытового применения дальний инфракрасный диапазон крайне важен в науке. Например, это излучение свойственно космической пыли, знание о которой дают представление об эволюции галактик. Также терагерцевое излучение применяется в системах безопасности для сканирования багажа, и оно намного безопаснее рентгеновского. Появление более чувствительных датчиков позволит улучшить характеристики приборов и инструментов во многих сферах.

Основная идея при разработке новых фотодатчиков заключалась в том, чтобы максимально уменьшить так называемый темновой ток ― движение электронов (дырок) в материале фотоприёмника под воздействием температурных процессов. Такое движение возможно даже при отсутствии внешнего сигнала (излучения), что ведёт к появлению шума в приборе и к снижению его чувствительности.

В ходе расчётов и последующих экспериментов выяснилось, что если графеновый монослой окружить слоями из смеси черного фосфора и черного мышьяка в различных пропорциях, то это, во-первых, позволяет сдвигать рабочий диапазон частот фотоприемника и, во-вторых, существенно снижает темновой ток. Как правило темновой ток подавляется с помощью охлаждения датчиков, но новое открытие обещает привести к появлению фотоприёмников с высоким соотношением сигнал/шум даже при высоких рабочих температурах.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Несовершеннолетние теперь могут попросить Google удалить свои фото из поисковой выдачи 4 ч.
Стикеры со ссылками для историй теперь доступны всем пользователям Instagram 5 ч.
Федеральная торговая комиссия США расследует слитые исследования Facebook о вреде её сервисов 5 ч.
Роскомнадзор обвинил Google в повторном неудалении запрещённого контента — теперь ей грозит штраф до 10 % годового оборота 7 ч.
Глава Intel ратует за open source 7 ч.
С выходом нового патча в многопользовательском симуляторе подлодки Barotrauma похорошели люди и инопланетные руины 7 ч.
Пиксельный ремастер Final Fantasy V обрёл точную дату выхода — 10 ноября 8 ч.
Для World War Z: Aftermath вышел контентный патч с новым типом зомби и ежедневными испытаниями 9 ч.
В цифровом магазине GOG стартовала своя распродажа в честь приближения Хеллоуина 9 ч.
Бюро авторского права США побеспокоилось о том, чтобы «право на ремонт» не развязало руки компьютерным пиратам 9 ч.