Створено невидимий фотодетектор

Інженери з Стенфордського і Пенсільванського університетів (обидва — США) представили «невидимий» фотодетектор оптичного діапазону.

Схема та мікрофотографія «невидимого» фотодетектора (ілюстрації Stanford Nanocharacterization Lab).

Конструкція, основним елементом якої стали кремнієві нанодроти, маскується за рахунок придушення розсіювання світла. «Це може видатися парадоксальним, — зауважує один з авторів роботи Марк Бронгерсма (Mark Brongersma), — але найкращим рішенням у нашому випадку стало нанесення тонкого шару металу на напівпровідник. Метал, зрозуміло, відображав випромінювання, проте воно все одно доходила до кремнію».

Необхідне співвідношення діаметра нанодроти і товщини металевих (золотих) контактів визначалося досвідченим шляхом. «Правильно підібрана золота оболонка знижувала поглинання світла в чотири рази, — говорить інший учасник робіт Пэньгуй Фань (Pengyu Fan). — При цьому розсіяння падало на два порядки, за рахунок чого детектор і ставав “невидимим””. Ілюстрацією до цих слів служать графіки, наведені нижче, де чорні криві відповідають характеристикам звичайного кремнієвого проводу 50-нанометрового діаметра, а червоні — дроти з золотим покриттям. Верхній графік дає зрозуміти, що поглинання випромінювання в нанопроводе змінюється не дуже значно, тоді як в спектрі розсіювання в області 670 нм з’являється глибокий і широкий провал. На цій довжині хвилі фотодетектор переховувався від спостереження.

Подальші експерименти показали, що маскування зберігає свою ефективність при зміні кута падіння випромінювання. Крім того, золоте покриття без особливих втрат замінювалося алюмінієвим або мідним.

За заявою американців, подібні метал-напівпровідникові пристрої будуть використовуватися при конструюванні сонячних елементів, датчиків, лазерів і цифрових камер.

Поглощательные і розсіюючі властивості фотодетектора (ілюстрація авторів роботи).

Звіт про створення «невидимих» фотодетекторів опублікований в журналі Nature Photonics.

Підготовлено за матеріалами Stanford Daily.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *