Сверхтонкий энергосберегающий фотодетектор со стеклом Gorilla Glass

Фотодетекторы, также известные как фотосенсоры, вносят свой вклад в удобство современной жизни. Они преобразуют световую энергию в электрические сигналы для выполнения таких задач, как открытие автоматических раздвижных дверей и автоматическая регулировка яркости экрана мобильного телефона в различных условиях освещения. Исследователи совершенствуют использование фотодетекторов, интегрируя эту технологию с прочным стеклом Gorilla Glass, материалом, используемым для экранов смартфонов и производимым Corning Incorporated.

Изготовление и масштабирование фотодетекторов на стекле должно производиться при относительно низких температурах (стекло разлагается при высоких температурах) и должно обеспечивать возможность работы фотодетектора на стекле с минимальным потреблением энергии. Чтобы решить первую проблему, исследователи определили, что химическое соединение дисульфид молибдена является лучшим материалом для использования в качестве покрытия на стекле.

Команда использовала химический реактор при температуре 600 ° C — достаточно низкой температуре, чтобы не повредить стекло Gorilla, — чтобы сплавить соединение и стекло. Следующим шагом было превращение стекла и покрытия в фотодетектор путем создания на нем рисунка с помощью обычного инструмента для электронно-лучевой литографии. Команда протестировала стекло с использованием зеленого светодиодного освещения, которое имитирует более естественный источник света, в отличие от лазерного освещения, которое обычно используется в аналогичных исследованиях оптоэлектроники.

Ультратонкий корпус фотодетекторов из дисульфида молибдена обеспечивает лучший электростатический контроль и гарантирует, что они могут работать с низким энергопотреблением, что является критически важным требованием для технологии «умного стекла» будущего. Фотодетекторы должны работать в ограниченных по ресурсам или труднодоступных местах, которые по своей природе не имеют доступа к источникам неограниченного электричества. Поэтому им необходимо полагаться на предварительное накопление собственной энергии в виде энергии ветра или солнца.

В случае коммерческого развития смарт-стекло может привести к технологическому прогрессу в самых разных секторах промышленности, включая производство, гражданскую инфраструктуру, энергетику, здравоохранение, транспорт и аэрокосмическую технику. Эта технология может быть применена в биомедицинской визуализации, наблюдении за безопасностью, зондировании окружающей среды, оптической связи, ночном видении, обнаружении движения и системах предотвращения столкновений для автономных транспортных средств и роботов. Умное стекло на лобовом стекле автомобиля может адаптироваться к встречному дальнему свету при движении ночью, автоматически изменяя свою прозрачность с помощью этой технологии.