УЗОР ИЗ НАНОРЕШЕТОК «НАУЧИЛ» КРЕМНИЙ ЧУВСТВОВАТЬ ПОЛЯРИЗАЦИЮ СВЕТА

0 732

НАУЧНАЯ РОССИЯ

22.01.2025 12:30

Ученые предложили простую, дешевую и легко масштабируемую технологию производства кремниевых фотодетекторов, чувствительных к поляризации света. Обычный кремний не «чувствует», поляризован ли свет, но благодаря наноразмерным решеткам, напечатанным на поверхности с помощью лазера, материал получил необходимую восприимчивость. Чувствительные к поляризации кремниевые фотодетекторы могут использоваться в медицинских приборах для визуализации живых тканей, а также для шифрования информации с помощью световых импульсов. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Surfaces and Interfaces.

Слева — обычный кремниевый фотодетектор (ФД-К-155); справа — разработанный авторами фотодетектор с напечатанной нанорешеткой, позволяющей чувствовать поляризацию падающего на него света. Источник: Александр Шевлягин

Кремний лежит в основе всей современной электроники, в том числе оптоэлектронных устройств — приборов, передающих, обрабатывающих и хранящих информацию с помощью света. Однако этот материал не способен различать, поляризован ли свет. Поляризация — это характеристика, которая отражает, как векторы (направления распространения) электрического и магнитного полей световой волны ориентированы в пространстве. Для примера, свет обычной лампы накаливания не поляризован, поскольку в этом случае векторы полей направлены во все стороны, но, если пропустить его через особую линзу — поляризатор, — от света «отсечется» часть разнонаправленных векторов. Эффект поляризации в фотографии позволяет избежать солнечных бликов, кроме того, он используется в устройствах для визуализации живых тканей, астрономических наблюдений и даже кодирования сигналов и шифрования с помощью света.

Для создания таких устройств на основе кремния нужно, чтобы материал стал чувствительным к поляризации, то есть смог «отличать» поляризованный свет от неполяризованного. Для этого с ограниченным успехом используют либо дорогие полупроводниковые материалы, либо дорогие методы литографии — избирательного создания на поверхности кремния чувствительных областей с помощью фотошаблонов.

Ученые из Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (Владивосток) разработали простую и масштабируемую технологию для создания кремниевых устройств нового поколения, чувствительных к поляризованному свету.

Исследователи использовали в качестве заготовок для фотодетекторов коммерчески доступные кремниевые пластины. На их поверхности авторы лазером «напечатали» оптически неоднородные наноразмерные решетки, которые по-разному взаимодействовали со светом, а потому сделали материал чувствительным к поляризации.

Физики протестировали полученные фотодетекторы, направляя на них свет разных длин волн (500–1600 нанометров, то есть зеленый, желтый, оранжевый, красный и инфракрасный), а также поляризации (поляризованный или нет). Эксперимент показал, что кремниевые фотодетекторы различают поляризацию света в широком диапазоне длин волн — от 700 до 1100 нанометров, что соответствует красному и инфракрасному диапазонам. При этом эффективность улавливания ими падающего света составила 100%. Благодаря таким характеристикам фотодетекторы можно будет использовать в медицине для исследования живых тканей и препаратов, а также в составе более сложных высокоточных оптоэлектронных устройств.

Авторы подчеркивают, что такая технология может использоваться для обработки материалов с большой площадью и не требует дорогостоящего оборудования и токсичных химикатов, что упрощает ее внедрение в производство.

«Предложенную технологию можно использовать при создании высококонтрастных фотодетекторов для работы с медицинскими и биологическими препаратами и тканями. Также с помощью подхода можно адаптировать обычный кремниевый фотодетектор для работы в оптоволоконных линиях связи, которые обеспечивают интернет-соединение. Поскольку в основе разработки лежит кремниевая технология — хорошо известная и одна из самых "зрелых", — это значительно удешевит ее внедрение в практику и масштабирование. Наконец, разработанные фотодетекторы можно использовать в линиях передачи зашифрованной информации, поскольку поляризация света может служить дополнительным способом шифрования», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Юлия Бородаенко, первый автор работы, младший научный сотрудник лаборатории синхротронных методов изучения свойств новых функциональных наноматериалов оптоэлектроники, нанофотоники и тераностики Института автоматики и процессов управления ДВО РАН.

«В дальнейшем мы планируем оптимизировать параметры лазерной печати, чтобы еще больше повысить скорость формирования "рисунка" в соответствии с практическими требованиями и адаптировать эту технологию для работы с другими полупроводниковыми материалами, применяемыми в оптоэлектронике, например, с германием», — подводит итог участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Александр Шевлягин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории синхротронных методов изучения свойств новых функциональных наноматериалов оптоэлектроники, нанофотоники и тераностики Института автоматики и процессов управления ДВО РАН

Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда.

Разместила Наталья Сафронова 

Источник: https://scientificrussia.ru/ar...

Существует абсолютное и безотказное оружие массового поражения, которое несравнимо более могущественное и эффективное, чем ядерное или любые иные виды оружия массового поражения, которые были созданы для физического уничтожения людей. Но вместе с этим есть гарантированная защита и оберег от него. «И не бойтесь убивающих тело, души же не могущих убить; а бойтесь более Того, Кто может и душу, и тело погубить в геенне». Евангелие от Матфея 10:28 https://cont.ws/@bernardshaw17... - Путин считает важным внимание к его работе, а не к персоне / Обращение к Владимиру Путину

Что такое болезни, почему они на самом деле существуют, как оградить себя от болезней, а также от неминуемых проблем и страданий, вызываемых ими. Яркое и образное описание субстанции молчащего разума. Обо всем этом можно посмотреть здесь: https://cont.ws/@bernardshaw17... - «Коварная» болезнь (А.В.Клюев)

Научно обоснованный Путь к тотально осознанному Бытию в живой реальной жизни. Звучит для непосвященных, как нереализуемая фантастика. На самом деле, для многих людей в России это уже реалии наших дней с заслуженными плодами их безоглядных, подвижнических трудов на этом Пути. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Эволюционная трансформация человека. 1-я часть

https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Эволюционная трансформация человека. 2-я часть вместе с полной текстовой версией этих бесед

https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Практическая реализация Пути Сознательной Духовной Эволюции. Часть 1

https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Практическая реализация Пути Сознательной Духовной Эволюции. 2-я часть

https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Как выглядит на практике жизнь в состоянии надментального (сверхсознательного) мироощущения

Вас не удивляет, когда люди чисто механически, не вникая, проходят мимо россыпи бриллиантов и других драгоценностей, которые можно получить почти даром? Вот эта книга и всё, что с нею связано и является настоящей книгой Жизни, источником ЗНАНИЙ родниковой чистоты, в сравнении с которыми любые драгоценности или мирские знания это не более, чем детская забава для человеческого интеллекта. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Презентация книги "Человек. Неизвестное об известном. Контуры человековедения", кроме того: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Обращение к членам ЭСВУ БРИКС

Ключевые вопросы Бытия очень глубоко, увлекательно и грамотно раскрывают эксперт ЭСВУ БРИКС А.В.Клюев и Дуйсиналиев Нурбулат: https://cont.ws/@bernardshaw17... - О загадке времени и физике сознания Человека

Сегодня это основополагающий вопрос, который не осознают практически все общественные деятели, политики, аналитики и политологи - каковы РЕАЛЬНЫЕ движущие силы, определяющие всю жизнь, судьбу и фактическое поведение как народов, так и каждого человека на Земле: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. О психогенетике и роли психогенетического фактора в историческом процессе / Клюев А.В. Апокриф от Иисуса

«Не знаете ли, что тела ваши суть храм живущего в вас Святаго Духа, которого имеете вы от Бога, и вы не свои?» 1-е послание Коринфянам, 6:19-20 https://cont.ws/@bernardshaw17... - Поиски моего Бога, или Психогенетика как она есть ( А.В. Клюев)

Пётр Яковлевич Чаадаев – по факту монах в миру, русский гений, обожаемый А.С. Пушкиным, который стараниями злостных хулителей, коих хватает и сегодня был превратно понят и незаслуженно предан забвению: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Пётр Яковлевич Чаадаев, как уникальное явление в истории России. Его безмерно почитал, считал пророком и своим наставником А.С. Пушкин

Я мыслю – следовательно, я существую, говорил Декарт Рене. Но это было величайшим заблуждением этого знаменитого философа и учёного: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Сознание, Разум и информация. Что это такое и как они взаимосвязаны? (Планы Разума)

Свет, как первооснова материального творения стал научно установленным фактом, а созерцание феномена материализации и мироточения продолжающегося в непрерывном режиме уже более пятидесяти лет это наглядное тому подтверждение. (О реальной материализации нектара бессмертия в наше время) https://cont.ws/@bernardshaw17... - Физики впервые получили материю из чистой энергии

Если кто-то наивно считает, что он уже стал белым и пушистым, и для окружающих его людей давно является эталоном полного совершенства, а посему его личность критиковать никому не позволительно, то знакомство с этим материалом поставит всё на свои законные места: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Небывалые откровения Николая Васильевича Гоголя и ЕДИНСТВЕННЫЙ, безотказно работающий метод установления стабильной эмоциональной ровности (рассказывает А.В. Клюев)

Принято считать, что каждый человек вправе сам определять цель и смысл своей жизни. Насколько же верно такое представление по этим фундаментальным вопросам? https://cont.ws/@bernardshaw17... - ОБ ИСТИННОЙ ЦЕЛИ И СМЫСЛЕ ЖИЗНИ

Здесь можно найти ответы на все вопросы Бытия. Новый взгляд на христианство. Это вовсе не религия, а лишь чёткое отражение объективной РЕАЛЬНОСТИ! https://cont.ws/@bernardshaw17... - Христианство, как реальная Космическая СИЛА, ведущая всё человечество к тотально осознанной жизни

Он больше никогда не мудрствовал, в этом уже не было никакой нужды, поскольку в его одухотворённый разум нисходили озарения ИСТИНЫ из высших Планов Разума: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Григорий Саввич Сковорода. Цитаты

Верите ли вы в Бога или вы непримиримый атеист, вы всё равно истово верующий человек. Почему это так, можно посмотреть здесь: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Все земляне истово верующие люди. И это бесспорный факт. Не верите? ( О молитве «Отче наш» и кресте)

Матрица подсознательных ментальных программ ИСКАЖАЕТ РЕАЛЬНОСТЬ !!! Почему мы мыслим именно так, как это есть по факту, а не иначе. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Прошлое, настоящее и будущее. Есть ли связь между ними?

Наша планета адекватно, в полном соответствии с законами Природы и Бытия реагирует на реальную жизнь людей, на плоды их неблаговидных деяний. Сегодня, наверное, это уже видят очень многие из землян. https://cont.ws/@bernardshaw17... - О причинах изменения климата на Земле. Беседа с профессором Дмитриевым А.Н.

Что ж ты, джентльмен, сдал назад?

Так вот почему британцы вдруг резко расхотели  отправлять наземные войска на Украину? The Times приводит сегодня слова коммодора авиации Блайта Кроуфорда, который до прошлой недели...

Попову дали пять лет. На СВО? "Нет вакансий!" А он журналистам: "Спасибо, ребята"
  • Beria
  • Вчера 10:49
  • В топе

Тамбовский гарнизонный суд дал генералу Ивану Попову 5 лет. С отбыванием в колонии общего режима. А ещё, по решению суда, экс-командарм должен выплатить штраф в 800 тысяч рублей. В этом деле, к...