Специалисты Российского технологического университета (РТУ МИРЭА) разработали новый тип фотодетекторов, которые отличаются высоким уровнем чувствительности и способностью различать поляризацию света. Это крайне тонкие и гибкие устройства. Они могут быть интегрированы в разного рода носимые устройства, например, в смарт-часы и фитнес-браслеты, чтобы пользователи смогли измерять биологические показатели с высокой точностью.
Основой фотодетекторов, разработанных за стенами РТУ МИРЭА, стали графеноподобные полупроводниковые пленки из дисульфида молибдена (MoS₂) с высокой концентрацией дефектов. Подобные дефекты, как утверждают учёные, повышают чувствительность сенсоров к световому излучению, но значительно снижают скорость реагирования. Решением данной проблемы стали асимметричные плазмонные решётки. Они усилили поглощения света и добавили возможность различать поляризацию. При этом устройства, куда интегрированы такие решётки, имеют малую толщину и отличаются повышенной гибкостью.
Как дополнение учёные разработали специальный алгоритм для снижения времени отклика сенсоров по сравнению с первоначальными значениями. Именно это, как сообщается, делает новые фотодетекторы идеальными компонентами для интеграции в носимые устройства.
«Исследование показало, что фотодетекторы с асимметричными плазмонными решетками демонстрируют значительно улучшенные характеристики: фотоотклик около 60 мА/Вт и степень линейной поляризации 0,78, — рассказывает Сергей Лавров, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА. — Представьте наш фотодетектор как тонкую сеть, натянутую для улавливания света. Дефекты в пленках дисульфида молибдена действуют как дополнительные узлы в этой сети, которые эффективно захватывают больше фотонов, увеличивая фототок и повышая чувствительность устройства».
На данный момент на рынке практически нет гибких фотодетекторов, которые одновременно могут различать поляризацию света и отличаются высокой чувствительностью к свету. Отечественная разработка окажется крайне полезной в самых разных областях: от носимых гаджетов до устройств поляризационного изображения. Правда, о коммерческом применении речь пока не идёт.
