Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-06-18

Plasmonically-enhanced Quantum Dot Photodetectors

Article Category

Article available in the following languages:

Fototechnologia, która trafia prosto w dziesiątkę

W nowym finansowanym przez UE projekcie badawczym połączono dwie supernowoczesne technologie na rzecz wyraźnego udoskonalenia opłacalnej technologii fotodetekcji. Technologia ta znajdzie zastosowanie w wielu dziedzinach, od fotografii cyfrowej po obrazowanie biomedyczne.

Nowatorskie materiały o wyjątkowych właściwościach sprzyjają ewolucji wielu dziedzin i powstawaniu nowych fascynujących urządzeń. Nowa klasa materiałów, plazmony, wykorzystuje interakcję między światłem a kompozytami składającymi się z metali i dielektryków na rzecz produkcji właściwości optycznych nie występujących w przyrodzie. Oczekuje się, że owe metamateriały zwiększą wydajność wielu urządzeń optoelektrycznych, choć ich stosowalność pozostaje niesprecyzowana. Finansowany przez UE projekt "Plasmonically-enhanced quantum dot photodetectors" (PEQUPHOT) powstał, aby tę przełamać barierę i zademonstrować potencjał nowej technologii. W projekcie połączono dwie nowatorskie technologie, typ fotodetektora o konstrukcji nano (opartego na pojedynczej kropce kwantowej) i antenę plazmoniczną. Zespół wybrał fotodetektory, ponieważ w wielu zastosowaniach wykrywanie sygnałów optycznych ma decydujące znaczenie. Tanie, stworzone metodą przetwarzania roztworu fotodetektory oparte na pojedynczej kropce kwantowej cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Niestety musiał nastąpić kompromis między prędkością a czułością. Minimalizacja obszaru elektrycznie czynnego zwiększa prędkość, jednak obszar czynny optycznie musi być dostatecznie duży, by móc wyłapać dużą ilość fotonów. Anteny plazmoniczne skupiają światło na nanoskali, co stało się inspiracją do zainicjowania omawianego projektu. Naukowcy wykorzystali plazmoniczną konstrukcję "celu", która składa się z periodycznie ułożonych koncentrycznych metalowych rowków. Rowki koncentrują się i skupiają światło w centralnym punkcie "celu", wspomagając transmisję przez otwór podczęstotliwościowy. Redukują w ten sposób obszar elektrycznie czynny fotodetektora, jednak zachowują jego obszar czynny optycznie dzięki antenie plazmonicznej. Eksperymenty dowiodły, że wydajność fotodetektorów opartych na pojedynczej kropce kwantowej wzrasta. W rzeczywistości fotodetektor plazmoniczny o konstrukcji "celu" przewyższył w działaniu oba urządzenia referencyjne, w tym jedno z powierzchnią elektryczną równie dużą co powierzchnia optyczna anteny plazmonicznej oraz jedno z powierzchnią elektryczną i optyczną równie małą co powierzchnia elektryczna udoskonalonej struktury. Projekt PEQUPHOT dostarczył nowych nieodpartych dowodów na to, że plazmony mogą zwiększać wydajność urządzeń optoelektronicznych. Projekt zdecydowanie przyczynił się do wzbogacenia tej rozwijającej się dziedziny i umocnił konkurencyjną pozycję UE.

Słowa kluczowe

Fotodetektor, optoelektroniczny, kropka kwantowa, antena plazmoniczna

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania