Ученые разработали наноразмерный датчик света

Объединенная оптико-электронная технология поможет в разработке наноразмерных датчиков.

Об этом ученые из Питтсбургского университета и Висконсинского университета в Мэдисоне сообщили в издании Nature Photonics.

Питтсбургские исследователи разработали наноразмерный световой датчик, который может быть объединен с электронными схемами околоатомного размера для производства гибридных оптико-электронных устройств с новыми функциональными возможностями.

Команда с участием ученых из университета Висконсина-Мэдисона сообщила, что открытие преодолевает одну из наиболее обескураживающих нанотехнологических проблем.

Группа во главе с профессором физики и астрономии Джереми Леви разработала фотонное устройство менее чем 4 нанометра шириной, делая возможным фотонное взаимодействие с объектами величиной с молекулу или квантовую точку.

Во первых, крошечное устройство может быть электрически настроено для смены чувствительности к различным цветам видимого спектра, что позволит отказаться от необходимости раздельных световых фильтров, которые нужны в других датчиках.

Леви провел исследование совместно с постдокторантом и ведущим автором Патриком Ирвином, постдокторантами Даниэлой Богорин и Ченгом Ценом, аспирантом Янъюн Ма.

Исследователи произвели фотонные устройства посредством перезаписываемой наноэлектронной платформы, которая функционирует подобно микроскопической Etch A Sketch (на верхнем фото), игрушечной доске для рисования, которая в 1980-х производилась в СССР под названием Волшебный экран.

Технология, впервые о которой было сказано в издании Nature Materials в марте 2008 года, это метод переключения оксидного кристалла между изолированным и проводящим состояниями. Приложение положительного напряжения к точному проводящему датчику атомно-силового микроскопа создало провода всего несколько нанометров шириной между двумя изоляторами — 1,2-нанометровыми слоями алюмината лантана, выращенными на базе титаната стронция. Затем нанопровода могут быть стерты с помощью обратного напряжения.

В феврале 2009 года Леви сообщил в издании Science, что его платформа может использоваться для создания высокоплотных устройств памяти и транзисторов под названием SketchFET, главная особенность которых — это их размер, 2 нанометра.

В своей недавней работе Леви с коллегами показали здравый метод включения светочувствительности в эти электронные цепи с использованием тех же технологий и материалов.

Фотонные устройства вырабатывают, сопровождают или определяют световые волны для множества применений. Свет в особой мере чувствителен к свойствам таких наноразмерных объектов, как одинарные молекулы или квантовые точки, но интеграция полупроводниковых фотонных устройств из нанопроводов и нанотрубок с другими элементами электронной цепи всегда была проблемой.

«Эти результаты могут позволить новые возможности для устройств, которые способны чувствовать оптические свойства в наноразмерной среде и преобразовывать эту информацию в электронную форму», заключил Леви.

15.11.2010