14:37
Comentarii Adauga Comentariu

_ Puncte cuantice coloidale InSb/InP ecologice pentru fotodetectoare cu infraroșu cu unde scurte rapide și sensibile

_ InSb/InP ecologic puncte cuantice coloidale pentru fotodetectoare cu infraroșu rapid și sensibile cu undă scurtă

Aplicații precum LIDAR, imagistica 3D pentru dispozitive mobile, realitatea auto și augmentată/virtuală sau viziunea de noapte pentru supraveghere, se bazează pe dezvoltarea undelor scurte. fotodetectoare în infraroșu (SWIR). Aceste dispozitive sunt capabile să vadă în regiunea spectrului care este invizibilă pentru ochiul nostru, deoarece operează în fereastra spectrală de 1-2 µm.

Industria senzorilor de lumină SWIR a fost dominată de ani de zile de epitaxiale tehnologie, bazată în principal pe dispozitive fabricate din arseniură de indiu galiu (InGaAs). Cu toate acestea, mai mulți factori, cum ar fi costurile ridicate de producție, fabricabilitatea la scară redusă și incompatibilitatea cu CMOS au limitat tehnologia epitaxială la piețele de nișă și militare.

În contrast, potențialul fotodetectorilor SWIR din puncte cuantice coloidale ( CQD-urile), materialele semiconductoare la scară nanometrică, au atras un interes semnificativ în ultimii ani datorită caracteristicilor lor atractive, cum ar fi costul scăzut și compatibilitatea cu arhitectura CMOS, printre altele.

În timp ce CQD-urile apar ca o tehnologie concurență pentru InGaAs. dispozitive bazate pe dispozitive, este important să se clarifice faptul că fotodetectoarele actuale bazate pe CQD-uri SWIR utilizează componente precum calcogenurile de plumb (Pb) și mercur (Hg). Ambele elemente sunt supuse directivei europene de restricție a substanțelor periculoase (RoHS), care reglementează utilizarea lor în aplicații comerciale pentru consumatori.

Ca urmare a acestui cadru de reglementare, există un îndemn presant pentru dezvoltare. de senzori de lumină SWIR bazați pe CQD-uri ecologice, fără metale grele.

CQD-urile cu antimoniură de indiu (InSb) au un potențial mare de a furniza dispozitive de înaltă performanță și stabilitate. În plus, sunt compatibile cu RoHS și au acces la întreaga gamă SWIR datorită intervalului de bandă redus al InSb în vrac. Cu toate acestea, sinteza sa s-a dovedit a fi dificilă până acum datorită naturii cele mai puternic covalente a InSb și a lipsei precursorilor extrem de reactivi. Mai mult decât atât, studiile anterioare au raportat că CQD-urile InSb sunt instabile la expunerea la aer datorită tendinței puternice a Sb de a se oxida.

Într-un studiu publicat în ACS Nano, cercetătorii de la ICFO Lucheng Peng, Yongjie Wang, Yurong Ren, Zhuoran Wang, condus de prof. ICREA la ICFO, Gerasimos Konstantatos, în colaborare cu Pengfei Cao, de la Centrul Erns Ruska pentru Microscopie și Spectroscopie cu Electroni, descriu o nouă metodă de sinteză a CQD-urilor InSb fără arsenic cu acces la gama SWIR.

Abordarea lor include proiectarea unei structuri de bază InSb/InP a punctelor cuantice sintetizate care sunt utilizate pentru a fabrica un fotodetector SWIR cu răspuns rapid și foarte sensibil.

În În noul studiu, cercetătorii au dezvoltat un nou proces sintetic pentru a produce puncte cuantice InSb cu spectru larg reglabil de înaltă calitate, cu uniformitate de dimensiune, utilizând precursori chimici disponibili comercial, depășind unele dintre obstacolele pe care le-au suferit strategiile anterioare, inclusiv un proces de sinteză dificil și densitate mare a defectelor de suprafață.

În studiul lor, cercetătorii au adoptat „abordarea cu o singură sursă”, folosind un proces continuu de injectare a precursorului, în locul unei opțiuni de injecție la cald. Această strategie a fost cheia pentru obținerea InSb CQD cu o distribuție a dimensiunilor bine controlată și o absorbție distinctă pe o gamă foarte largă de spectru (900 nm până la 1.750 nm).

Prin utilizarea unui interval de temperaturi de reacție care se întinde de la 220 °C până la 250 °C, au reușit să controleze pozițiile punctelor în filmul subțire procesat cu soluție rezultat. „Reglabilitatea spectrală rezultată de la infraroșu apropiat la infraroșu cu unde scurte, adică de la 900 nm la 1.750 nm, este cea mai mare raportată până în prezent pentru InSb CQD”, spun cercetătorii.

Ei au observat probele CQD procesate cu tehnica de microscopie electronică cu transmisie (TEM) și au confirmat că punctele aveau o dimensiune medie de 2,4 nm, 3,0 nm, 3,5 nm, 5,8 nm și 7,0 nm care au permis absorbția lungimi de undă diferite.

Cercetătorii au caracterizat, de asemenea, suprafața CQD-urilor InSb, deoarece se știe că este crucială pentru proprietățile optoelectronice ale materialului CQD. Ei au folosit spectroscopia fotoelectronului cu raze X pentru a investiga stările de oxidare ale Sb care sunt asociate cu legăturile suspendate Sb nepasivate ale suprafeței și au putut confirma formarea de Sb-oxid pe suprafața neprotejată.

Următorul pas în investigația lor a fost de a dezvolta o strategie de pasivare pentru a acoperi CQD-urile InSb obținute, creând o înveliș pentru a proteja QCD-urile de oxidare. Suprafața QCD-urilor InSb a fost tratată cu triclorura de indiu (InCl3). Acest lucru a protejat legăturile suspendate de suprafață ale Sb prin reducerea defectelor și îmbunătățirea, în același timp, stabilitatea coloidală a CQD-urilor în următoarele etape ale procesului de purificare.

Ulterior, cercetătorii au cultivat o fosfură de indiu (InP). ) înveliș de protecție cu grosime subțire peste CQD InSb purificat. Ei au folosit oleat de indiu și fosfinsililamidă ca precursori pentru a genera coaja. Acest lucru a provocat o schimbare semnificativă la roșu pe spectrul de absorbție al CQD-urilor InSb. Structura miez-înveliș InSb/InP a fost confirmată mai târziu de analiza spectrului de fotoluminiscență.

„Structura miez-înveliș InSb/InP înseamnă creșterea unui alt material (în acest caz, InP) pe suprafața materialului curat. (în acest caz, InSb). În comparație cu InSb, InP este un material cu bandgap mai larg care poate pasiva suficient capcanele de suprafață ale InSb care sunt dăunătoare dispozitivelor optoelectronice. De asemenea, elementul Sb este destul de sensibil la oxigen, deci miezul- Structura carcasei poate îmbunătăți în mare măsură stabilitatea aerului materialului”, explică Lucheng Peng, cercetător ICFO și primul autor al studiului.

Fabricarea fotodetectorilor mai rapid și mai sensibili

Odată cu acest prim pas a fost realizat, cercetătorii au trecut la utilizarea CQD-urilor optimizate InSb/InP pentru a fabrica un fotodetector SWIR de mare viteză și temperatură joasă. Dispozitivul senzor de lumină a fost format din mai multe straturi stivuite: o bază de oxid de indiu staniu (ITO), un strat de transfer de electroni (ETL) realizat din dioxid de titan (TiO2), stratul subțire care conține CQD-uri InSb/InP și un strat superior final. realizate din aur.

Au dorit să obțină un fotodetector cu un răspuns rapid în timp pentru a fi utilizat în aplicații care depășesc ratele de cadre video, așa că au folosit TiO2 ca ETL datorită stabilității fotochimice a acestuia.

A fost apoi măsurat răspunsul senzorului de lumină fabricat. După cum scriau autorii, fotodetectorul „demonstrează caracteristici remarcabile, inclusiv o gamă dinamică liniară largă care depășește 128 dB, o eficiență cuantică externă maximă (EQE) de 25% la 1.240 nm (și 12% la 1.420 nm), un timp de răspuns foto rapid de 70 ns. , și o detectivitate specifică de până la 4,4 × 1011 Jones.”

După cum au putut verifica cercetătorii, dispozitivul s-a dovedit a fi foarte rezistent la condițiile atmosferice, fără nicio încapsulare. După două luni de expunere la mediul ambiant, fotodetectorul și-a menținut proprietățile. După 90 de ore, stabilitatea dispozitivului a fost verificată și atunci când funcționa în aer liber și s-a constatat că este extrem de stabil.

„Acesta este cel mai bun fotodetector CQD SWIR, procesat prin soluție, bazat pe InSb. până acum, luând în considerare atât performanța, cât și stabilitatea, cu cifre de merit care pot permite senzori de lumină cu rată de cadre ridicată pentru viziunea artificială, imagistica cu poartă și aplicații de detectare 3D”, spune prof. ICREA la ICFO Gerasimos Konstantatos.

„Prezentul studiu nu numai că arată potențialul enorm al InSb CQD ca material activ fără metale grele pentru a fi utilizat în fotodetectoarele SWIR, dar deschide și ușa pentru dezvoltarea viitoare în InSb coloidal care utilizează substanțe chimice umede. metode de fabricare a dispozitivelor electronice sau optoelectronice de înaltă performanță”, conchide Konstantatos.

Echipa lucrează acum la cum să reducă în continuare curentul de întuneric și să crească eficiența cuantică a fotosenzorilor bazați pe CQD. Pentru a face acest lucru, ei trebuie să se concentreze în principal pe îmbunătățirea mobilității purtătorului în peliculele subțiri care conțin CQD.

Atingerea acestui lucru le va permite să obțină o viteză de răspuns mai rapidă pentru senzorul de lumină, având ca scop: depășește viteza de răspuns de 10 ns, astfel încât tehnologia să poată fi utilizată în i-ToF (indirect-time-of-flight), care este util în LIDAR și imagistica 3D.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Călin Georgescu are dreptate: O companie din Elveția are cele mai multe nave din Europa, peste 800 de nave

_ Ar trebui să cumpăr un apartament cu 20 de ani de închiriere?

_ Protestatarii anti-Israel promit să lupte și să apere tabăra Universității Columbia, în timp ce poliția antiterorism se adună lângă campus, după ce mulțimea a ignorat termenul limită al președintelui de la miezul nopții de a pleca

Evenimentul Zilei niste lichele care în frunte cu Andronic și Curelea aplauda lovitura de stat și mârșăvia prin care oamenilor li s-a luat dreptul la vot

_ Firma de reduceri fiscale Brooksdale se pregătește să intre în lichidare, ridicând întrebări pentru cei cu rambursări HMRC în așteptare

_ Silvestru Șoșoacă, scrisoare explozivă către Diana Șoșoacă: Ai lipsă de rațiune și discernământ! Trezește-te, Diana!

_ Pelerinaj cu racla Sf. Cuv. Dimitrie cel Nou: Măsuri speciale în traficul din București

_ Zelenski crede că Rusia va continua marşul cuceririlor, dacă va învinge Ucraina. Care ar fi ţările vizate

_ Chelsea vs Liverpool - Finala Carabao Cup: scor live și actualizări în timp ce deschiderea lui Virgil van Dijk este anulată după o intervenție controversată a VAR

_ Gabriel Attal susţine că reţelele de socializare reprezintă o ameninţare la adresa limbii franceze

_ Casa unui englez chiar este castelul lui! Conac uimitor de gradul II din Kent rural, înconjurat de un șanț, este vândut pentru 4,5 milioane de lire sterline

_ Marcel Ciolacu dă un mesaj liberalilor privind alegerile prezidențiale: Nu există altă soluție

_ În fiecare Paște, cheltuim aproximativ 62 USD pe cap pe ciocolată, dar costul achiziționării de produse nedurabile poate fi mult mai mare

_ UE promite un ajutor de 270 de milioane de euro pentru Armenia în timp ce Erevanul se îndepărtează de Moscova

_ VIDEO Hotelul despre care puțini știu că este o capodoperă arhitecturală a litoralului românesc

_ Cine este soția lui Dave Myers, Liliana Orzac? Faceți cunoștință cu femeia „remarcabilă” care l-a susținut pe starul Hairy Biker în călătoria sa „teribilă” împotriva cancerului

_ �This Office is a Laughingstock global� � URMĂȚI: Avocatul Harry MacDougald Bats MAGA Cleanup and Wipes the Floor with Fani Willis � �n Georgia Argumente de �ncheiere

_ Avertisment ONU: Operațiunea Rafah ar putea fi un „măcel”

_ Un student care protesta la NYU pare să nu știe de ce este chiar acolo � se �ntoarce la �ntrebarea prietenului (VIDEO)

_ Fostul campion mondial de F1 schimbă șoc cariera după ce a părăsit sportul

_ Marele Bazar din Istanbul zguduit de temeri legate de bancnote false de 50 și 100 de dolari

_ Apple reduce cu 50% proiecțiile privind livrarea Vision Pro, ca urmare a cererii pentru cratere pentru căști de 3.500 USD

_ Tricolorele, după calificarea la JO – Nu vrem să ne oprim aici - La Paris mergem cu gândul către medalia mult dorită

_ Expert: IT-ul românesc livrează astăzi soluţii cap-coadă

_ Șeful Pentagonului somează Ucraina: 'Să nu atace rafinăriile rusești! Ar putea amenința piața mondială a energiei'

_ Soldaţi americani şi moldoveni vor efectua un exerciţiu militar comun în Republica Moldova

_ Contribuabilii se confruntă cu o factură record de 10 milioane de lire sterline pentru a acoperi costurile deputaților care pleacă la alegerile generale

_ VIDEO Șeful CNAIR face marele anunț: Când vom circula pe cea mai așteptată autostradă din România

_ Serie A: AC Milan a învins-o pe Lazio, într-un meci în care gazdele au avut trei jucători eliminați

_ O tânără aflată în scaun cu rotile a plecat dintr-un parc și nu s-a mai întors. E căutată de poliție

_ Ai putea să faci diferența? Farmacist avertizează asupra a opt semne de pe piele, de la o mușcătură inofensivă de muschiu la o rană periculoasă de păianjen

_ Consiliul spune că trebuie să dărâmăm garajul transformat pe care îl închiriem - ce putem face?

_ Am ieșit din căsnicia mea brutală - apoi fostul meu a găsit o nouă modalitate de a mă chinui prin „abuz ipotecar”: NADIA JEFFRIES spune ce trebuie să știe orice persoană care se gândește să divorțeze

_ Democrații îngrijorați de adresa SOTU a lui Biden, se tem că greșelile vor distruge totul - „Suntem cu toții nervoși”

_ Kate Garraway dezvăluie ultimul mesaj sfâșietor al regretatului soț, Derek Draper, după ce a concurat cel mai recent documentar ITV după moartea sa

_ Urmăriți superyacht-ul de 300 de milioane de dolari al activistului �Schimbări climatice� Mark Zuckerberg (VIDEO)

_ Creatori de sens: Cum standardele permit reutilizarea datelor în științele vieții

_ Descoperirea mecanismului de ciclizare a β-1,2-glucan sintetazei ciclice

_ „Freedom Bonds”: SUA doresc obligațiuni de 50 de miliarde de dolari pentru Ucraina, susținute de active rusești înghețate

_ Semn de necaz! Aceste notificări hilare vă vor lăsa mai confuz decât informați

Sorina Matei despre Lovitura de Stat : Care Putin? Sistemul de la noi se comporta MAI RAU ca Putin

_ Șeful BCR vrea schimbarea programului 'Noua Casă': Să fie case ieftine doar pentru anumite categorii profesionale

_ Anti-semitism campaigner threatened with arrest for being 'openly Jewish' cancels protest walk over safety fears

_ Florin Barbu, despre moţiunea opoziţiei privind declaraţia cu Nicolae Ceauşescu: Chiar simplă, fără conţinut

_ Due to its EU, NATO membership, Romania currently has strongest security guarantees

_ Efortul Never-Trump de a-l elimina pe candidatul MAGA, CJ Pearson, de la votul din Georgia, EȘUCĂ LA MISERAL � Mai multă interferență electorală?

_ Trei tați legați de durere acceptă o provocare pentru a se asigura că viața scurtă a fiicelor lor va fi amintită. Liz Hoggard le aude povestea

_ Chris Nicholl a murit la 77 de ani: Omagiile vin după ce fostul star din Irlanda de Nord, Southampton și Aston Villa a murit în urma luptei sale cu demența

_ De ce a fi umil te poate face un lider mai bun

_ Fostul șef al Mossad-ului spune că lovirea instalațiilor nucleare ale Iranului este „pe masă”

_ Credințele tale rele despre bărbați îți afectează viața amoroasă? Tracey Cox dezvăluie cele patru minciuni pe care le spun femeile despre sexul opus (și de ce îți strică șansele)

_ O ALTA PENSIERE GOP: Reprezentanta republicană de la Washington, Cathy McMorris Rodgers, cu mult timp �n serviciu, nu va solicita realegerea

_ Traian Băsescu, despre proiectul ratat Cătălin Cîrstoiu: 'Mai bine nu spunea public că l-am sfătuit să nu candideze' / Atacuri la adresa lui Ciolacu și Ciucă

_ Vizualizarea distribuției averii în America (1990-2023)

_ „Ar trebui să poți face ce vrei”: generația Z cere dreptul de a fumat, spunând că interzicerea le-ar afecta libertatea personală - dar ei doresc ca guvernul să reprime vaping

_ Se pare că Hummer ucide nivelul de echipare EV Base 2 pe măsură ce cererea se răcește

_ AKTOR LUCREAZA SI NOAPTEA – Ritm sustinut pe Lotul 3 din A0. Tronsonul ar putea fi dat in trafic in august 2024

_ LIVE TEXT - Război în Israel: Un atac israelian asupra unei case din Deir el-Balah a dus la moartea a cel puțin 24 de persoane

_ Goldman conduce oferta de acțiuni SuperMicro la doar două săptămâni după ce a inițiat o acoperire superbullish pe acțiuni

_ Investigarea variației trăsăturilor vaselor rădăcinilor fine în ordine topologică în cadrul și între speciile de arbori tropicali


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2721, afisate in 46 pagini.