Специалисты Российского технологического университета МИРЭА разработали уникальные фотодетекторы, способные не только точно фиксировать свет, но и распознавать его поляризацию. Информация о достижении ученых опубликована на официальном сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Основой новых устройств стали двумерные материалы — тонкие пленки дисульфида молибдена (MoS₂). В их структуре содержится значительное число дефектов. С одной стороны, эти дефекты значительно повышают чувствительность сенсоров к свету. С другой стороны, их высокая концентрация отрицательно сказывается на скорости обработки сигнала: время отклика увеличивается до тысяч секунд.
Для решения проблемы российские специалисты использовали асимметричные плазмонные решетки и особый алгоритм анализа данных. Последний обеспечивает быстрое преобразование фотонных сигналов и расчет итоговых величин фототока, что позволяет уменьшить время отклика сенсоров приблизительно в сто раз. Такое существенное ускорение делает данные сенсоры пригодными для внедрения в гибкую носимую электронику.
«Представьте, что сенсор — это тонкая сеть, предназначенная для улавливания света. Дефекты в пленках дисульфида молибдена выступают дополнительными узлами, которые захватывают больше фотонов и повышают чувствительность. А асимметричные плазмонные решетки работают как направляющие, которые собирают и фокусируют свет определенной поляризации в нужные области сенсора. Таким образом, устройство может “настроить” сеть на свет с конкретным направлением волн и различать его поляризацию», — комментирует Сергей Лавров, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры наноэлектроники ИПТИП РТУ МИРЭА.
По словам эксперта, созданные фотодетекторы демонстрируют отличные свойства: фотоотклик около 60 мА/Вт и чувствительность к поляризации света до 80%.
Сейчас на рынке почти нет гибких фотодетекторов, совмещающих высокую чувствительность и умение определять поляризацию света. Сенсоры, разработанные российскими учеными, закрывают данную нишу и создают условия для появления легких, прочных и многофункциональных носимых гаджетов. Их можно использовать в оптических коммуникациях, оборудовании для отображения поляризованных изображений, оптических радарах и нанофотонных устройствах.
Ранее в России создали недорогой искусственный нейрон. Подробнее об этой разработке написано в другом материале Hi-Tech Mail.
