Графеновый фотосенсор в 1000 раз чувствительнее к свету, чем кмоп и пзс

      Комментарии к записи Графеновый фотосенсор в 1000 раз чувствительнее к свету, чем кмоп и пзс отключены

Графеновый фотосенсор в 1000 раз чувствительнее к свету, чем кмоп и пзс

Несколько учёных под управлением доцента Ван Цицзе (Wang Qijie) из Наньянского технологического университета (Сингапур) заявила о разработке фотодетектора на базе графена. Он по всем параметрам превосходит нынешние КМОП- и ПЗС-сенсоры, приблизительно в 1000 раз более чувствителен к свету, чем созданные ранее экспериментальные графеновые фотодетекторы, потребляет на порядок меньше энергии и в 5 раз дешевле, чем современные КМОП-матрицы.
Смотрите кроме этого: Новый КМОП-сенсор Canon рекомендован для съёмки видео при низкой освещённости

Показанный 35-миллиметровый полнокадровый датчик, как утверждается, разрешает вести запись в формате Full HD при освещённости всего в 0,03 люкса. Компания Canon создала 35-миллиметровый полнокадровый КМОП-сенсор с высокой чувствительностью, рассчитанный на использование в устройствах записи.Новый КМОП-сенсор Canon и прототипкамерына его базе (изображение разработчиков).

Графен — углеродная плёнка толщиной в один атом. Один квадратный метр материала весит всего 0,77 миллиграмма. Материал отличается тем, что имеет запрещённую территорию энергии равную нулю, именно поэтому способен поглощать фотоны любой энергии. Более того, графен при поглощении одиночного фотона преобразует его сходу в пара электронов. Эти качества материала и разрешает сделать на его базе фотодетектор высокой чувствительности.

Сенсор с применением графенового слоя «в 1000 раз чувствительнее к свету, чем недорогие сенсоры из современных компактныхкамер », сообщается в пресс-релизе на сайте университета. Более того, графеновый сенсор потребляет в десять раз меньше энергии, потому, что требует меньшего электрического напряжения.В итоге, сенсоры нового типа будут приблизительно в пять раз дешевле современных КМОП-матриц.

Для их производства не будет необходимо кардинально поменять техпроцесс, по причине того, что они изначально создавались для изготовления на нынешних конвейерах по штамповке КМОП-матриц. Потребуется лишь маленькая модернизация техпроцесса в связи с заменой главного материала в светочувствительном слое.Процесс изготовления устройства: (a) одиночный слой графена механически наслаивается на 285-нанометровую подложку SiO2/Si; (b) из графенового фотодетектора делают полевой транзистор: додают сток и исток из Ti/Au (20 нм/80 нм), сделанных способом фотолитографии, на обратной стороне подложки изготавливают затвор; (с) на поверхность графена наносится нанометровый «жертвенный» слой титана способом электронно-лучевого испарения; (d) «жертвенный» слой титана удаляется посредством мокрого травления, по окончании чего на подложке из кремния возможно организована решётка с квантовыми точками разного размера, в зависимости от толщины слоя титана.Графеновая нанорешётка регистрирует фотоны для всего спектра видимого света, и для среднего диапазонов и инфракрасного излучения ближнего.

Так, новые сенсоры пригодны не только для простых цифровых камер, вместе с тем для камер наружного наблюдения, инфракрасных камер, дорожных камер, спутниковой фотосъёмки и т.д.Повышение светочувствительности в тысячу раз разрешит всецело отказаться от применения фотовспышек. Кроме того лунного света должно быть достаточно для получения качественного насыщенного изображения. Быть может, сенсор сможет регистрировать свечение тел, излучение которых раньше по большому счету не регистрировалось устройствами.Научная работа "Broadband high photoresponse from pure monolayer graphene photodetector" размещена в издании Nature Communications.

Интересные записи:

Какая матрица ПЗС (CCD) и КМОП (CMOS) лучше….


Еще немного статей: