Новый фотодатчик может улучшить приборы ночного зрения, тепловизоры и медицинскую визуализацию
Москва, 15:33, 28 Июн 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Используя графен, инженеры Калифорнийского университета Лос-Анджелеса (UCLA) изобрели новый фотодатчик, способный работать с большим световым диапазоном, чем существующие мощные аналоги.
Фотодетекторы или датчики света используются в камерах и другом подобном оборудовании. Они улавливают рисунок фотонов и создают изображения, основываясь на нем. Для работы с разными частями светового диапазона используются отдельные датчики, сообщает phys.org. Так, в приборах ночного видения детекторы улавливают тепловое излучение. Компоненты камер определяют химикаты в окружающей среде по тому, как они отражают свет.
Польза устройств зависит от 3 факторов: операционной скорости, чувствительности к низким уровням света и доступного для работы спектра. В своем изобретении специалисты UCLA смогли улучшить все эти характеристики.
«Наш прибор может расширить возможности и области использования фотодатчиков в сенсорах и системах визуализации, — сказала профессор Мона Джаррахи, возглавлявшая исследование. – Он способен повысить эффективность систем ночного видения и медицинской диагностики, где незначительнее температурные отличия могут много рассказать о пациенте. Датчик также подходит для более точного выявления концентрации загрязнителей в окружающей среде».
Выводы проекта представлены в Light: Science and Applications.
Успех прибора обеспечивают уникальные свойства графена. Материал прекрасно подходит для обнаружения фотонов, так как может поглощать энергию широкого электромагнитного спектра – от ультрафиолетового, к видимому свету, инфракрасным и микроволновым сигналам. Он также хорошо проводит электрический ток.
Исследователи нанесли полосы материала на слой диоксида кремния, покрывающий кремниевую основу. Затем они создали ряды наномерных золотых зубцов, шириной около 100 нм каждый. Графен действует как сеть, захватывая фотоны и преобразуя их в электрический сигнал. Золотые зубцы быстро передают его в процессор, создающий соответствующее высококачественное изображение даже в условиях слабого освещения.
