Roman GłogulskiForskarar frå ICFO og Erns Ruska Center har utvikla ein ny metode for å syntetisere InSb/InP nanokrystallar som kan nyttast i fotodetektorar for kort bølgelengdeinfraraud lys (SWIR). Denne innovative metoden gjev kontroll over storleiken på nanokrystallane deira lyssuging over eit breitt spektralt område frå 900 nm til 1750 nm.
Tradisjonelt vart SWIR fotodetektorar laga av indiumgalliumarsenid (InGaAs), men produksjonen deira var dyr og mindre tilgjengeleg for masseprodusentar. Difor har halvleiar nanokrystallar (CQDs) vorte populære på grunn av låge produksjonskostnader og kompatibilitet med CMOS-arkitektur.
InSb/InP nanokrystallar har stor potensial med omsyn til ytelse og stabilitet, samtidig som dei er i samsvar med RoHS-direktivet, som regulerer bruken av miljøfarlege materialar. Men syntesen av desse nanokrystallane har vore utfordrande grunna deira uvanlege kovalente natur og mangelen på reaktive forgjengarar.
Ved hjelp av den nye metoden, nytta forskarar ein «enskjelders tilnærming» og eigna reaksjonstemperaturparametrar for å kontrollere storleiken på nanokrystallane og deira absorpsjon frå nærinfraraud til SWIR. Ved hjelp av eit transmisjonselektronmikroskop (TEM), bekrefta vitskapsmenn ein gjennomsnittlekstrorleik på 2,4 nm, 3,0 nm, 3,5 nm, 5,8 nm og 7,0 nm.
Den neste fasen av forskinga involverte utviklinga av ein strategi for å beskytte nanokrystallane mot oksidasjon. Forskarar brukte den kjemiske sambindinga indium(III) klorotrimetylamin og trikloroindin for å dekke nanokrystallane med eit beskyttande InP-skall. Dette skallet forbetra ikkje berre stabiliteten til nanokrystallane, men skifta også absorpsjonsområdet mot lengre bølgelengder.
Syntesemetoden for InSb/InP nanokrystallar utvikla av forskarar frå ICFO og Erns Ruska Center opnar opp nye moglegheiter for å produsere SWIR fotodetektorar. Ved å kontrollere storleiken på nanokrystallane og deira absorpsjon nøyaktig, blir det mogleg å skape effektive og stabile einingar for bruk i søknader som LIDAR, 3D-bilde for mobile og bilanvendingar, forbetra/virtuell røyndom og infraraud overvaking.
