{"id":3009,"date":"2010-05-20T01:37:53","date_gmt":"2010-05-19T22:37:53","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=3009"},"modified":"2010-06-28T10:41:18","modified_gmt":"2010-06-28T07:41:18","slug":"laatsetud-mikrolaatsed-puuavad-kulla-ja-kvanttappide-abiga-infrapunakiirgust","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=3009","title":{"rendered":"L\u00e4\u00e4tsetud mikrol\u00e4\u00e4tsed p\u00fc\u00fcavad kulla ja kvantt\u00e4ppide abil infrapunakiirgust"},"content":{"rendered":"

Nanotehnoloogiat kasutavad kullaga kaetud mikrol\u00e4\u00e4tsed parandavad infrapunakiirguse salvestamissignaali kuni 20 korda seejuures taustam\u00fcra suurendamata.
\n<\/strong><\/p>\n

Rensselaneri Pol\u00fctehnilise Instituudi teadurid on loonud uued nanotehnoloogia-p\u00f5hised mikrol\u00e4\u00e4tsed, mis kasutavad kulda, et infrapuna pildisalvestust v\u00f5rreldes praeguse tehnikaga tunduvalt parandada. Uuendused v\u00f5ivad viia uue generatsiooni \u00fcliv\u00f5imsate satelliidikaamerate ning \u00f6\u00f6n\u00e4gemisseadmeteni.

\"\"<\/a>

Kullaga kaetud detektoripind v\u00f5imaldab sellele langevat valgust mikroskoopilistesse aukudesse koondada. Foto\u00b7: Rensselaneri Pol\u00fctehniline Instituut<\/p><\/div><\/p>\n

Kasutades kulla nanoskaalal ilmnevaid erilisi omadusi \u00f5nnestus teadlastel pigistada valgus detektori pinnal olevatesse v\u00e4ikestesse aukudesse. Kvantt\u00e4ppide-p\u00f5hine infrapunadetektori tundlikkus kasvas seel\u00e4bi kaks korda. M\u00f5ningate t\u00e4iustustega loodavad teadurid uue tehnoloogia efektiivsust kuni 20 korda t\u00f5sta.<\/p>\n

Shawn-Yu Lini,<\/strong> uurimust\u00f6\u00f6 juhi hinnangul on infrapunavalguse p\u00fc\u00fcdmise meetodite t\u00e4iustamine praegusel hetkel \u00e4\u00e4rmiselt prioriteetne. Potentsiaalselt v\u00f5iks uut tehnoloogiat rakendada s\u00f5javarustusest kliimamuutuste j\u00e4lgimiseni. Lin on varem tuntust kogunud kui 2008. aastal maailma tumedaima materjali loojana kui ka p\u00e4ikesepatareidega, mis neelavad 99,9\u00b7% nendele langenud valgusest.<\/p>\n

“Me n\u00e4itasime, et sa v\u00f5id kasutada nanoskoopilist kulda, et koondada infrapunadetektorile langevat valgust nii, et see parandab footonite neeldumist. Samas parandab see ka kvantt\u00e4ppide v\u00f5imet need footonid elektronideks muuta,” kommenteeris Lin.<\/p>\n

Infrapuna fotodetektorite lahutusv\u00f5ime m\u00e4\u00e4rab see, kui tugevat signaali see saab, jagatud sellega, kui palju taustam\u00fcra detektor ise p\u00f5hjustab. Praeguste v\u00f5imsaimate elavh\u00f5be-kaadium-telluriidi (MCT) tehnoloogiat kasutavate fotodetektorite puuduseks on n\u00f5rga signaali korral ilmnev pikk s\u00e4riaeg. Lin v\u00e4idab oma uuringus, et tuleviku kvant\u00e4ppe kasutavad fotodetektorid (QDIP) \u00fcletavad aga tundlikkuselt MCT-sidd ja t\u00e4idab l\u00fcnga, mis infrapunakiirguse salvestamistehnoloogiaid viimase aastak\u00fcmne v\u00e4ltel kimbutanud on.<\/p>\n

QDIP detektorite pinnakihid lamedad ja pikad lugematute v\u00e4ikeste aukudega. Detektori pinnastruktuur, mille Lin ehitas, on kaetud umbes 50 nanomeetri paksuse kullakihiga. Iga augu diameeter on 1,6 mikronit ning 1 mikron s\u00fcgavad. Aukude p\u00f5hjad on aga omakorda kaetud kvantt\u00e4ppidega – nanoskaalas kristallidega, millel on unikaalsed optilised ning pooljuhi omadused.<\/p>\n

Huvitaval kombel aitab aga QDIPi kullatud pind sellele langevat valgust niimoodi kooondada, et see suunatakse otse kvantt\u00e4ppidega sillutatud mikroaukudesse. Seel\u00e4bi kontsentreeritud footonitevoog tugevdab aga l\u00f5ksup\u00fc\u00fctud valguse ja kvantt\u00e4ppide vahelist vastastikm\u00f5ju ning parandab seega t\u00e4ppide v\u00f5imet footonid elektronideks muuta. Lin’i seadme poolt tekitatav elektriv\u00e4lja energia on ligikaudu 400\u00b7% korda suurem, kui QDIPi sisenev energiahulk.<\/p>\n

Sama efekti v\u00f5iks saavutada kattes iga QDIPi pinnal oleva augu l\u00e4\u00e4tsega, mis lisaks aga pinnale oma raskuse. Samuti t\u00f5staks mikrol\u00e4\u00e4tsedega katmine ning nende kaliibreerimine fotodetektori hinda.
\nLin’i t\u00f6\u00f6r\u00fchm n\u00e4itas ka avaldatud artiklis, et pinna katmine kullaga ei m\u00f5juta QDIP seadme reageerimisv\u00f5imet ega ei lisa ka m\u00fcra. J\u00e4rgmise sammuna plaanib Lin aukude diameetrit suurendada ja kvantt\u00e4ppide asukohti suurema efektiivsuse saamiseks muuta.<\/p>\n

Lin usub, et paari aasta p\u00e4rast on v\u00f5imalik ehitada detektoreid, mille signaal on 20 korda tugevam kui praegu\u00b7: “See on v\u00e4ga m\u00f5istlik eesm\u00e4rk ning v\u00f5ib sillutada teed tervele p\u00f5lvkonnale uutele tehnoloogiatele alates \u00f6\u00f6n\u00e4gemisprillidest kuni t\u00e4psemate meditsiiniliste seadmeteni.”<\/p>\n

Allikad:
\nNano Letters\u00b7: “A Surface Plasmon Enhanced Infrared Photodetector Based on InAs Quantum Dots.”<\/a><\/p>\n

Rensselaneri Pol\u00fctehnilise instituut\u00b7:\u00b7“New Nanotech Discovery at Rensselaer Polytechnic Institute Could Lead to Breakthrough in Infrared Satellite Imaging Technology.”<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nanotehnoloogiat kasutavad kullaga kaetud mikrol\u00e4\u00e4tsed parandavad infrapunakiirguse salvestamissignaali kuni 20 korda seejuures taustam\u00fcra suurendamata. Rensselaneri Pol\u00fctehnilise Instituudi teadurid on loonud uued nanotehnoloogia-p\u00f5hised mikrol\u00e4\u00e4tsed, mis kasutavad kulda, et infrapuna pildisalvestust v\u00f5rreldes praeguse tehnikaga tunduvalt parandada. Uuendused v\u00f5ivad viia uue generatsiooni \u00fcliv\u00f5imsate satelliidikaamerate ning \u00f6\u00f6n\u00e4gemisseadmeteni. Kasutades kulla nanoskaalal ilmnevaid erilisi omadusi \u00f5nnestus teadlastel pigistada valgus detektori pinnal […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-3009","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3009","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3009"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3009\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3009"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3009"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3009"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}