Китайські вчені створили фотодетектор, який працює при температурі 275°C і виявляє ультрафіолет у 2000 разів краще за звичайні пристрої. Революційна технологія використовує алмазні нанопровідники з платиновими наночастинками.
Команда дослідників з Університету науки і технологій Китаю під керівництвом професора Донмінга Суна презентувала новий підхід до створення високотемпературних фотодетекторів. Пристрій демонструє рекордну чутливість 68,5 А/Вт при кімнатній температурі та вражаючі 3098,7 А/Вт при нагріванні до 275°C.
Алмаз завжди вважався перспективним матеріалом для ультрафіолетових детекторів через свою широку заборонену зону. Проте його ефективність при високих температурах обмежувалась низькою фоточутливістю. Нова технологія вирішує цю проблему завдяки унікальній структурі нанопровідників.
Секрет успіху криється в чотириетапному процесі виготовлення. Спочатку створюються алмазні нанопровідники, потім на їх поверхню наносяться платинові плівки. Наступний крок — термічна обробка для формування рівномірно розподілених наночастинок платини. Завершальна стадія включає епітаксіальне нарощування алмазу для інкапсуляції металевих включень.
Виняткові характеристики пристрою забезпечуються поєднанням кількох факторів. Одновимірна архітектура нанопровідників забезпечує швидкий транспорт носіїв заряду. Глибокі дефекти в алмазній решітці збільшують генерацію носіїв. Платинові наночастинки створюють локалізований поверхневий плазмонний резонанс, що підвищує поглинання світла.
Пристрій зберігає стабільність навіть після 24 годин роботи при 275°C і залишається функціональним після трьох місяців зберігання в атмосфері. Співвідношення відгуку на ультрафіолет до видимого світла досягає 4303 при високій температурі.
Технологія відкриває нові можливості для аерокосмічної галузі, промислового моніторингу та оборонних систем, де критично важлива надійна робота в екстремальних умовах. Дослідники планують оптимізувати розмір і розподіл платинових наночастинок для подальшого покращення характеристик.
