Инженеры Университета Дьюка создали самый быстрый пироэлектрический фотодетектор

В Университете Дьюка представили новейший пироэлектрический фотодетектор с рекордными характеристиками. Устройство способно регистрировать световые сигналы за 125 пикосекунд, воспринимает излучение по всему электромагнитному спектру и не требует внешнего питания — достаточно комнатной температуры. Результаты исследования, опубликованные в Advanced Functional Materials, подтверждают: время отклика детектора выше, чем у любых предшествующих моделей.

Основой технологии стала метаповерхность, состоящая из нанокубов серебра, расположенных на прозрачной пленке на расстоянии около 10 нанометров от тонкого слоя золота. При взаимодействии со светом электроны в серебряных наноструктурах возбуждаются, что позволяет эффективно преобразовывать энергию света в электрический сигнал через пироэлектрический материал. Такая конструкция обеспечивает высокую чувствительность и скорость генерации сигнала.

Над усовершенствованием устройства и его тестированием работала группа под руководством профессора Майкен Миккельсен. Измерения скорости отклика проводились с использованием экспериментальной установки с двумя лазерами, позволяющей определить рабочую частоту детектора. Полученные данные показали, что устройство способно функционировать на частоте до 2,8 гигагерца. Для пироэлектрического фотодетектора это является рекордным результатом.

Разработка открывает возможность создания мультиспектральных систем визуализации, применимых в медицине, агротехнологиях и дистанционном зондировании Земли. По словам исследователей, технология может быть интегрирована в микросхемы и использоваться в малогабаритных устройствах, включая спутники и беспилотные платформы. Проект выполнен при поддержке Управления научных исследований ВВС США и Фонда Гордона и Бетти Мур.

Источник: ScienceDaily