Зачем нужны фотодетекторы
Фотодетекторы – это датчики, которые позволяют обнаружить излучение и в ответ на него вырабатывают электрический ток. Компоненты используются в самых разных системах – от смартфонов (датчик освещенности, матрица камеры) до приборов на космических станциях.
Главная проблема фотодетекторов – в том, что они реагируют только на волны определенного диапазона. Из-за этого у разработчиков возникают сложности с использованием и настройкой компонентов.
Суть технологии
Руководитель Центра молекулярной электроники МФТИ Вадим Агафонов рассказал, что сотрудники института совместно с коллегами из Института прикладной химии в Чанчуне (Китай) и Университета короля Сауда (Саудовская Аравия) нашли дешевый, быстрый и эффективный способ увеличения диапазона чувствительности компонентов. Фотодетекторы, содержащие наночастицы оксида цинка, они облучили ультрафиолетом.
При взаимодействии с частицами оксида цинка ультрафиолет повышает чувствительность фотодетектора
В ходе эксперимента излучение «отцепило» атомы кислорода от молекул оксида цинка. За счет этого в материале перераспределились электроны и вакантные места для них. В результате появились освобожденные электроны, которые способны переносить заряд и генерировать ток при малой разнице потенциалов (0,5 В) и минимальной оптической мощности (60 пВт, пиковатт – 10-12 Вт).
Внешняя квантовая эффективность (отношение числа «выбитых» электронов к числу падающих фотонов) увеличилась с 30% до 140 000%. Таким образом, при скромных затратах рабочий спектральный диапазон детекторов ощутимо увеличился, а компоненты получили множество новых вариантов использования.
