На 35% больше света: найден способ улучшить инфракрасные датчики

Инфракрасные датчики играют ключевую роль в современном мире, от пультов дистанционного управления и систем автофокуса до самоуправляемых автомобилей и виртуальной реальности. Улучшение их эффективности способно радикально изменить многие технологии.

Фото: МИСИС by Мария Бродская, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

СВЧ-микроскоп

Исследователи из Университета Аалто представили новый тип инфракрасного фотодиода, который на 35% более чувствителен на длине волны 1,55 мкм — ключевом параметре для телекоммуникаций. Эта инновация не только превосходит текущие аналоги, но и полностью совместима с существующими производственными методами, что упрощает её внедрение.

Как это удалось?

"На разработку концепции и её доказательство ушло восемь лет", — рассказывает профессор Хеле Савин из Университета Аалто.

Команда сделала ставку на германий, заменив традиционный индий-галлий-арсенид. Германий — дешевле и уже интегрирован в процесс производства полупроводников. Однако его использование для фотодиодов ранее было ограничено низкой эффективностью при захвате инфракрасного света.

Секрет успеха новой технологии кроется в комбинации уникальных методов:

• Устранение оптических потерь с помощью наноструктур на поверхности.
• Минимизация электрических потерь двумя различными способами.

Докторант Ханьчень Лю, построивший опытный образец устройства, отметил, что их фотодиод оказался не только лучше существующих германий-диодов, но и превосходил коммерческие аналоги на базе индий-галлий-арсенида.

Что это значит для технологий?

Новая разработка показывает отличные результаты при работе с широким спектром длин волн. Фотодиоды могут производиться на существующих фабриках, а их внедрение открывает возможности для улучшения текущих технологий и создания совершенно новых решений.

"Сейчас самое подходящее время для этого открытия. Настолько многие сферы зависят от инфракрасного излучения, что эта технология становится частью повседневной жизни", — подчеркивает Савин.

Исследователи уверены: их технология изменит мир. Как именно? Это покажет будущее.

Уточнения

Да́тчик — конструктивно обособленное устройство, содержащее один или несколько первичных измерительных преобразователей.

Герма́ний (химический символ — Ge, от лат. Germаnium) — химический элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы четвёртой группы, IVA), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 32.