Революционный ультратонкий энергоэффективный фотодетектор, интегрированный с Gorilla Glass

Фотодетекторы — также известные как фотосенсоры — способствуют комфорту современной жизни. Они преобразуют световую энергию в электрические сигналы для выполнения задач: открытие автоматических раздвижных дверей, автоматическая регулировка яркости экрана смартфона в разных условиях освещения. Исследователи развивают применение фотодетекторов, интегрируя технологию с прочным Gorilla Glass, материалом для экранов смартфонов, производимым Corning Incorporated.

Производство и масштабирование фотодетекторов на стекле должно осуществляться при относительно низких температурах (стекло деградирует при высоких температурах) и должно гарантировать работу фотодетектора на стекле с минимальным энергопотреблением. Для преодоления первой проблемы исследователи определили, что химическое соединение дисульфид молибдена — лучший материал для покрытия стекла.

Команда использовала химический реактор при 600 °C — достаточно низкой температуре, чтобы не деградировал Gorilla Glass — для сплавления соединения и стекла. Следующий шаг — превратить стекло и покрытие в фотодетектор путем нанесения узора с помощью обычного инструмента электронно-лучевой литографии. Команда тестировала стекло с зеленым LED-светом, имитирующим более естественный источник света, в отличие от лазерного, обычно используемого в подобных оптоэлектронных исследованиях.

Ультратонкое тело фотодетекторов из дисульфида молибдена обеспечивает лучший электростатический контроль и гарантирует работу при низком энергопотреблении — критически важное требование для умного стекла будущего. Фотодетекторы должны работать в ресурсоограниченных или труднодоступных местах, где по природе нет доступа к неограниченным источникам электричества. Поэтому они должны полагаться на предварительное накопление собственной энергии в виде ветровой или солнечной.

При коммерческой разработке умное стекло может привести к технологическим прорывам в широких отраслях: производстве, гражданском строительстве, энергетике, здравоохранении, транспорте и аэрокосмической инженерии. Технологию можно применить в биомедицинской визуализации, охранных системах, экологическом мониторинге, оптической связи, ночном видении, детекции движения и системах предотвращения столкновений для автономных автомобилей и роботов. Умное стекло на лобовых стеклах автомобилей может адаптироваться к встречным дальним фарам ночью, автоматически меняя свою непрозрачность с помощью этой технологии.