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Eletrônica

Fotodetector arco-íris detecta todas as cores da luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/09/2020

Fotodetector arco-íris detecta todas as cores de luz
O uso de camadas monoatômicas permitiu miniaturizar o componente em mais de 1.000 vezes.
[Imagem: Ella Marushchenko]

Fotodetector de múltiplas cores

Está pronto o primeiro sensor de luz capaz de detectar todas as cores da luz visível.

Embora ainda seja um protótipo de demonstração, o fotodetector miniaturiza radicalmente um dos componentes mais fundamentais da moderna tecnologia.

Os fotodetectores funcionam convertendo informações transportadas pela luz em sinais elétricos, sendo usados em uma ampla gama de tecnologias, de consoles de jogos à comunicação por fibra óptica, imagens médicas e detectores de movimento.

Atualmente, os fotodetectores são incapazes de detectar mais de uma cor em cada componente. Isso significa que eles continuam sendo maiores e mais lentos do que as outras tecnologias - como os chips de silício - com as quais se integram.

O novo fotodetector de banda larga hipereficiente é pelo menos 1.000 vezes mais fino do que o menor sensor de luz disponível comercialmente.

Fotodetector arco-íris detecta todas as cores de luz
Foto dos protótipos do sensor de luz monoatômico.
[Imagem: RMIT University]

Camada atômica

Em lugar da tradicional estrutura em camadas grossas dos sensores atuais - são três ou quatro camadas de material, tornando o componente muito espesso - a equipe usou camadas monoatômicas de monossulfeto de estanho (SnS).

"Aqui, as camadas de SnS são impressas com espessuras variando de uma única célula unitária (0,8 nm) a múltiplas células unitárias empilhadas (1,8 nm) sintetizadas a partir de estanho metálico líquido, com dimensões laterais na escala milimétrica," explicou a equipe.

Em um salto significativo para a tecnologia, o protótipo também consegue ver todos os tons de luz entre o ultravioleta e o infravermelho próximo, abrindo novas oportunidades para integrar componentes elétricos e ópticos no mesmo chip.

E não é só na eletrônica e na informática que o novo componente será útil.

"Fotodetectores menores em equipamentos de imagens biomédicas podem permitir alvejar com maior precisão as células cancerosas durante uma terapia de radiação. Miniaturizar a tecnologia também pode ajudar a fornecer sistemas de imagens médicas portáteis menores, que podem ser levados a áreas remotas com facilidade, em comparação com o equipamento volumoso que temos hoje," disse a pesquisadora Vaishnavi Krishnamurthi, da Universidade RMIT, na Austrália.

Bibliografia:

Artigo: Liquid-Metal Synthesized Ultrathin SnS Layers for High-Performance Broadband Photodetectors
Autores: Vaishnavi Krishnamurthi, Hareem Khan, Taimur Ahmed, Ali Zavabeti, Sherif Abdulkader Tawfik, Shubhendra Kumar Jain, Michelle J. S. Spencer, Sivacarendran Balendhran, Kenneth B Crozier, Ziyuan Li, Lan Fu, Md Mohiuddin, Mei Xian Low, Babar Shabbir, Andreas Boes, Arnan Mitchell, Christopher F. McConville, Yongxiang Li, Kourosh Kalantar-Zadeh, Nasir Mahmood, Sumeet Walia
Revista: Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.202004247





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