Створено 900-піксельний датчик зображення з атомарно-тонкого матеріалу

Команда дослідників з Університету штату Пенсільванія розробила 900-піксельний датчик зображення, використовуючи атомарно тонкий матеріал. У своїй статті, опублікованій в журналі Nature Materials, група описує, як вони побудували свій новий датчик і можливість його використання. Датчики, які реагують на світло, стали дуже поширеними в сучасному світі — наприклад, світло, яке вмикається, коли виявляється зловмисник. Такі датчики зазвичай складаються з сітки пікселів, кожен з яких реагує на світло. Ефективність таких датчиків базується на вимірюванні чутливості та на тому, які частини світла вони виявляють.

Більшість розроблено з певними обмеженнями на відношення шуму до сигналу. У цій новій спробі дослідники відзначили, що більшість таких датчиків також дуже неефективні, споживаючи набагато більше електроенергії, ніж повинно бути для таких пристроїв.

Щоб створити більш ефективний датчик, дослідники розглянули матеріали, які використовуються для виготовлення датчиків, які зараз використовуються. Як правило, основою є кремнієвий комплементарний напівпровідник з оксиду металу. І це було основою, на якій дослідники зосередили свої зусилля. Щоб зробити датчик, який був би більш ефективним, вони замінили традиційну основу на основу, виготовлену з дисульфіду молібдену, матеріалу, який, як і графен, можна виростити як лист товщиною в один атом.

У своїй роботі вони виростили його на сапфіровій основі за допомогою осадження з парової фази. Потім підняв готовий продукт з основи та поклав його на основу з діоксиду кремнію, яка вже була витравлена ​​дротом. Потім вони закінчили свій продукт, витравивши додаткову проводку на верхній частині. Результатом їхньої роботи стала сітка 30×30, де кожен піксель був окремим пристроєм — таким, який був здатний не лише виявляти світло, але й міг бути осушений за допомогою електрода, який робив його знову готовим до використання після того, як щось було відчуто.

Оцінюючи характеристики свого датчика, вони виявили, що він набагато ефективніший, ніж ті, які зараз використовуються, кожен піксель витрачає менше піко джоуля. Вони також виявили, що його дуже легко скинути. Один постріл напруги в масиві зробив свою справу. З іншого боку, дослідники виявили, що він реагує на світло набагато повільніше, ніж датчики, які зараз використовуються. Це, зазначають вони, говорить про те, що його можна використовувати як універсальний датчик світла, але не як кріплення в камері. Крім того, вони припускають, що це може стати ідеальним рішенням для датчиків у різноманітних додатках IoT.