123
Наука Новости

Россия и Индия создали фотоприемник на основе оксида индия

Российские и индийские ученые создали узкополосный фотоприемник ультрафиолетового (УФ) излучения на основе нанокристаллов оксида индия, внедренных в тонкую пленку оксида алюминия. Подобные датчики используются в медицине — например, для лечения ультрафиолетовым излучением. Результаты работы изложены на страницах журнала Nanotechnology, об этом сообщает Indicator.

Полупроводниковые квантовые точки – нанокристаллы – с размерами всего несколько нанометров привлекают внимание исследователей благодаря размерным эффектам, от которых зависят их электрические и оптические свойства. Если изменять размер таких объектов, то можно подстроить длину волны поглощаемого ими излучения для того, чтобы создать селективные фотоприемники — например, для ультрафиолетового излучения.

Подобные фотоприемники применяются, например, в биомедицине — для флуоресцентного детектирования или УФ-фототерапии. Основным материалом для них служат в основном широкозонные оксиды и нитриды. Эти материалы помогают достичь большого диапазона рабочих температур и прозрачности для видимого и солнечного излучения. Один из таких материалов — оксид индия (In2O3). Он представляет собой прозрачный широкозонный полупроводниковый оксид с прямой запрещенной зоной около 3,6 эВ и непрямой запрещенной зоной ~ 2,5 эВ.

Ученые смогли синтезировать нанокристаллы In2O3 в пленке оксида алюминия (Al2O3) на кремнии с помощью имплантации ионов индия. Благодаря этому методу ученые могут контролировать размер нановключений, что позволяет перестраивать оптические свойства фотодетектора. Использованная для нанокристаллов оксида индия матрица (Al2O3) отличается от других диэлектриков тем, что этот широкозонный материал прозрачен для широкого спектра длин волн.

Один из авторов работы, Алексей Михайлов из ННГУ имени Н.И. Лобачевского, отметил, что новый фотодетектор обладает «рекордными значениями интегральной чувствительности и внешней квантовой эффективности». Разработанное устройство перспективно для ряда практических применений, в том числе в узкополосных спектрально-селективных фотоприемниках, а конструкция устройства на основе ионно-синтезированных нанокристаллов обеспечивает новый подход к реализации фотодетекторов, прозрачных в видимой области спектра.

Об авторе

Тимур Хафизов

Тимур Хафизов

Корреспондент Russian IT World