В Южной Корее создан новый материал для датчиков света, работающий от видимого до длинноволнового инфракрасного излучения
Южнокорейские исследователи разработали новый материал для фотодетекторов, способный воспринимать широкий спектр световых волн — от видимого света до длинноволнового инфракрасного (LWIR) излучения. Это открытие упрощает конструкцию устройств, позволяя заменить несколько специализированных сенсоров одним универсальным.
Разработка принадлежит совместной группе учёных под руководством доктора Вусока Сона из Корейского исследовательского института химических технологий (KRICT) и профессора Дэ Хо Юна из Университета Сонгюнгван. Материал был синтезирован на 6-дюймовой подложке, что делает процесс рентабельным.
Обычные фотодетекторы делятся на категории в зависимости от обнаруживаемого диапазона длин волн — видимый свет, ближний (NIR), средний (MWIR) и длинноволновый инфракрасный свет. Например, автономные автомобили или военные дроны вынуждены нести несколько таких сенсоров. Новый же материал является широкополосным и охватывает весь спектр от 0,5 до 9,6 мкм, что примерно в 8 раз шире, чем у традиционных двумерных полупроводников.
В основе материала лежит топологический кристаллический изолятор SnSe₀.₉Te₀.₁, производный от двумерного полупроводника селенида олова (SnSe) с добавлением теллура (Te). Эта квантовая структура обладает узкой запрещённой зоной, что позволяет улавливать даже слабое тепловое излучение, например, от пальцев человека. Материал демонстрирует высокую стабильность при экстремальных температурах, влажности и даже под водой.
Ключевым преимуществом является упрощённый и дешёвый процесс производства с использованием термического разложения, в отличие от дорогостоящих методов вроде молекулярно-лучевой эпитаксии.
Доктор Вусок Сон отметил: «Этот сенсор может найти применение в автономных транспортных средствах, военных дронах, умных часах и домашних системах безопасности IoT». Президент KRICT Янг-Кук Ли подчеркнул, что прорыв позволит заменить дорогие импортные широкополосные сенсоры на высокопроизводительные отечественные аналоги.
Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
0 комментариев