Infrapuna-anturi hiilinanoputkista

29.05.2012

swnct-infrared-280.jpgTeleskoopeissa ja kuitutietoliikenteessä käytettyjä tarkimpia infrapuna-ilmaisimia täytyy jatkuvasti jäähdyttää, jotta niiden itsensä tuottama hajalämpösäteily ei peittäisi signaalia.

Ryhmä kiinalais-amerikkalaisia tutkijoita on nyt kehittänyt erittäin herkän jäähdytystä kaipaamattoman infrapunailmaisimen. Tämä fotoni-tyyppinen anturi on valmistettu yksiseinämäisistä hiilinanoputkista kertoo Optical Materials Express -julkaisu.

Hiilinanoputkilla on monien muiden ominaisuuksien lisäksi vahva ja laajakaistainen infrapunavalon absorbtiokyky, jota voidaan säädellä valitsemalla halkaisijaltaan erilaisia nanoputkia.

Koska hiilinanoputkilla on myös korkea elektronien liikkuvuus uudenlainen anturi reagoi erittäin nopeasti, käytännössä pikosekunneissa. Esimerkiksi perinteisiin HgCdTe-antureihin verrattuna uusi anturimateriaali on tutkijoiden mukaan kertaluokkaa tehokkaampi.

Tutkijoiden mukaan uusi ilmaisin osoittaa hyväksyttävää herkkyyttä huoneen lämpötilassa ja se voi merkittävästi vielä parantua kasvattamalla hiilinanoputkien tiheyttä uskoo tutkijaryhmä.

Uusi infrapunavaloanturi rakennettiin ryhmittämällä nanoputket piialustalle palladium- ja skandium-kontaktien väliin. Niiden eri atomirakenteet muodostavat ohmisen kontaktin hiilinanoputkien vastaavien valenssi- ja johtavuusvöiden kanssa.

Uusi rakenne eliminoi jäähdytyksen koska hiilinanoputket emittoivat huoneen lämpötilassa verrattain vähän omaa infrapunasäteilyä ja erityisesti silloin kun ne ovat jollain alustalla. Lisäksi ne ovat erittäin hyviä lämmönjohteita, joten lämpö ei kerry ilmaisimeen itseensä.

Ilmaisinantureiden valmistus on jo implementoitu joustaville alustoille ja suurille piikiekoille edullisin kustannuksin.

Seuraavaksi ryhmä keskittyy parantamaan ilmaisua tiheämmillä nanoputkiryhmillä ja pyrkii saavuttamaan laajemman spektrivasteen parannetulla halkaisijoiden hallinnalla.
11.12.2019Timanttien avulla parempia superkonkkia
10.12.2019Sähköis-optista tietotekniikkaa
09.12.2019Lämpösähköä hiilinanoputkilla
09.12.2019Valokuitua selluloosasta
05.12.2019Näppärä terahertsinen tekniikka
04.12.2019Palamattomia litium-akkuja
03.12.2019Bittejä ja simulointia atomien mittakaavassa
02.12.2019Metallijohde Cooperin pareilla
29.11.2019Plasmoniikan avulla edullinen monispektrikamera
28.11.2019Hiilinanoputket pääsevät vauhtiin

Siirry arkistoon »