Физики из РФ, Китая и Саудовской Аравии улучшили «зрение» фотодетекторов


Фотодетекторы, которые используются во множестве систем и приборов — от смартфонов до межпланетных станций, как правило, реагируют на узкий диапазон длин волн, что создает множество трудностей разработчикам. Ученые из России, Китая и Саудовской Аравии нашли решение этой проблемы, сообщили в пресс-службе МФТИ.

Фотодетекторы — это датчики, которые в ответ на облучение светом вырабатывают электрический ток и таким образом позволяют обнаружить свет. «Фотодетекторы, способные «чувствовать» излучение в широком диапазоне, очень востребованы, но создавать их сложно. Мы нашли быстрый, дешевый и эффективный способ «расширить» диапазон чувствительности фотодетекторов», — говорит соавтор исследования, руководитель Центра молекулярной электроники МФТИ Вадим Агафонов, чьи слова приводят в пресс-службе.

Он и его коллеги из Института прикладной химии в Чанчуне (Китай) и Университета короля Сауда (Саудовская Аравия) провели эксперимент — они облучали ультрафиолетом фотодетектор, который содержит наночастицы оксида цинка. Оказалось, что ультрафиолетовое излучение, взаимодействуя с поверхностью фотодетектора, меняет чувствительность прибора.

По словам ученых, ультрафиолетовое излучение «отцепляет» атомы кислорода от молекул оксида цинка. Благодаря этому происходит перераспределение электронов и дырок (вакантных мест для электронов), приводящее к отсоединению атомов кислорода. В итоге освобожденные электроны могут переносить заряд, создавая ток даже при минимально детектируемой оптической мощности (60 пиковатт) и малой разности потенциалов (около 0,5 вольта).

В результате облучения рабочий спектральный диапазон прибора увеличивается, а максимальная внешняя квантовая эффективность (ВКЭ), то есть отношение числа «выбитых» электронов к числу падающих фотонов, возросла с 30% до 140 000%. Это значит, что до облучения ультрафиолетом десять фотонов порождали три электрона, а после облучения уже 14 тысяч.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Advanced Functional Materials. Как пишут авторы, достаточно при сборке один раз облучить фотодетектор ультрафиолетом, чтобы он превратился в широкополосный. По мнению ученых, облученные фотодетекторы могут найти множество применений: от получения изображений до измерения состава атмосферы.

Источник: ТАСС

Author: Hassan Khazaal

Share This Post On

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top

Pin It on Pinterest

Share This

Share This

Share this post with your friends!