Индия помогла России создать фотоприемник на основе оксида индия

Индийские и российские 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.

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.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.