Сверхтонкие инфракрасные детекторы научили превращать ночь в день

В Австралии разработана инфракрасная технология, позволяющая повысить коэффициент поглощения света полупроводником в 13 раз. Открытие может сэкономить миллионы долларов в оборонной сфере и иных областях, рассчитанных на применение сенсорного оборудования.

Инфракрасные устройства используются для решения задач, связанных с необходимостью наблюдений за объектами вне видимого излучения, в частности при производстве приборов ночного видения. Стоимость высококачественных детекторов в данном случае достигает 100 тысяч долларов, эксплуатация некоторых требует поддержания определенного температурного режима — до -200 °С.

При этом коэффициент поглощения света известных детекторов составляет порядка 7,7%. Специалисты из Сиднейского университета сумели довести показатель до 99%, создав полупроводник толщиной в несколько сотен атомных слоев. Достичь такого результата удалось с помощью травления в полупроводнике канавок.

Полупроводник с канавками © Dr. Thomas P. White, Australian National University

«Вытравленные в пленке тонкие канавки задерживают свет, в результате чего он практически полностью поглощается, несмотря на небольшое количества материала: толщина слоя составляет 1/2000 человеческого волоса», — сообщил профессор Мартин де Стерке.

По словам его коллеги Бьорна Стурмберга, отраслей, где могут быть полезны сверхабсорбирующие ультратонкие детекторы, достаточно: помимо военной сферы, это также конструирование роботизированной техники для сельского хозяйства, производство медицинских инструментов, бытовая электроника.
Процесс изготовления новых детекторов вместе с тем представляется менее трудоемким, что также увеличивает его конкурентоспособность. Традиционные тонкопленочные поглотители предполагают либо манипулирование наноструктурами, мета- и экзотическими материалами, либо сложное комбинирование металлов с неметаллами.