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 🔥
Платформа Mixer раздала стримерам-партнёрам по $100, чтобы помочь пережить пандемию 3 ч.
Huawei присоединилась к организации OIN, защищающей Linux от патентных споров 4 ч.
Как оставить след в истории: четвёртый видеодневник разработчиков стратегии Humankind 4 ч.
Видео: покорение мичиганского бездорожья в новом трейлере SnowRunner 6 ч.
ИИ от Google может менять фото под стиль известных художников в приложении «Искусство и Культура» 6 ч.
Amazon разрабатывает собственный облачный игровой сервис Project Tempo и несколько MMO-игр 6 ч.
Пугающе красивый пиксель-арт: анонсирован олдскульный научно-фантастический хоррор Signalis 7 ч.
Система аутентификации «Рутокен Логон» прошла сертификацию ФСТЭК России 7 ч.
От микроконтроллера до облака один шаг: Microsoft Azure RTOS получит поддержку лидеров рынка полупроводников 8 ч.
Видеодневник разработки MMO-выживалки Population Zero повествует о Центральном хабе 8 ч.