Устройство на квантовых точках, созданное в Нидерландах, обходится без применения классической тонкоплёночной архитектуры, характерной для современных фотодетекторов, и возможно пользуется спросом в самых различных областях, от биоимиджинга до производства солнечных батарей.

Смотрите кроме этого: Li-Fi: беспроводная передача данных при помощи света

Разработка, разрабатывающаяся экспертами из Эдинбургского университета, предусматривает применение светодиодных специальных приёмников и ламп для передачи информации с высокой скоростью.

Квантовые точки, обладатели выдающихся светоабсорбционных свойств, в далеком прошлом считаются перспективным материалом для фотодетекторов. Узкие плёнки квантовых точек возможно легко взять из раствора (суспензии), что принципиально важно, в случае если мы желаем иметь недорогой прибор. Напомним: в стандартном фотодетекторе на базе квантовых точек свет абсорбируется узкими плёнками, приводя к генерации свободных носителей заряда, каковые после этого должны достигнуть противоположных электродов и тем самым известить о появлении в совокупности фототока (сигнала).

Нидерландский фотодетектор на квантовых точках (иллюстрация ACS).

Неприятность же для того чтобы детектора содержится в самой природе материала: наноразмерные частицы образуют очень гранулированную структуру, воображающую собой «нескончаемый» комплект потенциальных дефектов и барьеров, каковые тормозят носителей зарядов (дырки и электроны), быстро увеличивая время отклика. Помимо этого, не все носители заряда смогут преодолеть такую «пересечённую местность», что более чем значительно снижает неспециализированную эффективность устройства.

Учёные из Делфтского технического университета (Нидерланды) нашли метод устранить эту проблему, избавившись от «наследованной» от вторых материалов тонкоплёночной архитектуры. Они попросту подвели личные электроды к каждой квантовой точке, с тем дабы образующиеся заряды не испытывали никаких проблем с достижением конечного места назначения.

Ясно, что в столь отчаянном случае главной проблемой делается создание плоских электродов, каковые были бы поделены только несколькими нанометрами — расстоянием, которое соответствует размеру одномерных нанообъектов. Достигнуть этого удалось посредством разработки «самосовмещения» (self-alignment), изюминка которой — применение природного оксидного слоя толщиной в пара нанометров в качестве защитного слоя первого электрода.

Прямо наоборот первого электрода осаждается второй, а защитный оксидный слой удаляется травлением, открывая нанометровый зазор между двумя соседними электродами (зазор представляет собой долгую щель толщиной в пара нанометров, в которую бок о бок по длине смогут усесться большое количество квантовых точек, а по ширине — лишь одна: см. иллюстрацию). Последний ход пребывает в несложном погружении подготовленного комплекта электродов в раствор квантовых точек с последующей стремительной химической обработкой для улучшения контакта между наноточками и их электродами.

Не обращая внимания на малые размеры, фотодетекторы, созданные по данной технологии, генерируют весьма хороший сигнал. Это указывает, что они смогут быть интегрированы в единые устройства с намного большей рабочей плотностью, чем это имеет место при классических тонкоплёночных детекторов. Одним из применений для таких интегрированных устройств смогут стать CCD-матрицы ультравысокой плотности с очень маленьким временем отклика, что крайне важно для визуализации протекания биологических процессов.

Помимо этого, не будет лишним упомянуть об огромном потенциале новых детекторов в качестве фотогальванических элементов. Дело в том, что один высокоэнергетический фотон, достигающий поверхности для того чтобы фотогальванического материала, может породить дырки и свободные электроны с энергиями, каковые как минимум равны (либо превосходят) размеру запрещённой территории квантовой точки.

Электроны с энергиями, вдвое превосходящими величину запрещённой территории, способны передавать её одному либо нескольким валентным электронам, что ведет к формированию сходу нескольких экситонов (пар электрон — дырка) на один поглощённый фотон. В этом случае эффективность конверсии солнечной энергии быстро возрастает.

Подробнее о точечно-квантовых детекторах возможно определить из статьи, размещённой в издании Nano Letters.

Подготовлено по данным Physicsworld.Com.

Создатель: Роман Иванов

Случайная статья:

• Heterogeneous system architecture или о встрече cpu и gpu
• Adobe photoshop lightroom 5 beta: что нового?

Обзор на русском: новая iOS 11 beta: тёмная тема, iPhone и iPad!

Похожие статьи:

• Обзор quick resto. как создать и автоматизировать свой ресторан

  Каждому из нас хотелось бы иметь собственный бизнес. Не секрет, что один из самых прибыльных – это продажа еды. Но перед любым предпринимателем, что…

• Создан первый образец магнонной голографической памяти

  Эксперты Института радиотехники и Калифорнийского университета и электроники РАН представили память, талантливую считывать и записывать данные намного…

• Так звучит графен: созданы термоакустические динамики

  В первый раз созданы термоакустические динамики, материалом для которых послужил… графен. Изучение учёных из Техасского университета в Остине стало…