Китайские учёные создали интегрированный на чипе поляризационный фотодетектор, для чего использовали новый метод — нанопечатную кристаллизацию.
Поляризационный фотодетектор (pol-PDsПоляриметр — прибор, предназначенный для измерения характеристик света, связанных с его поляризацией. Поляризация представляет собой направление колебаний электрического поля световой волны. Такие данные необходимы для изучения свойств объектов, взаимодействующих со светом.
Пример использования поляризации — солнечные очки с поляризационными линзами. Солнечное излучение блокируется частично, а блики на воде, окнах и других отражающих поверхностях уменьшаются благодаря специальному покрытию, которое отсекает свет определенного направления поляризации.
Поляризационные фотодетекторы используютГеологическое дистанционное зондирование, машинное зрение и медицина применяют подобные устройства. Такое оборудование часто нуждается в больших и сложных оптических элементах, что затрудняет его интеграцию в действующие приборы и технологические процессы.
Поляризационная визуализация имеет ряд преимуществ: обеспечивает многомерное обнаружение, высокую точность и контрастность, а также эффективно работает в условиях ограниченной видимости из-за тумана. Поэтому учёные стремятся уменьшить размер поляризационных фотодетекторов.
Группа учёных черпала вдохновение у способности пустынных муравьев-бегунков рода… CataglyphisОтличить поляризацию света. За счет этого способности муравьи могут возвращатьсяПтицы возвращаются в свои жилища, полагаясь на солнечное небо, даже при отсутствии наземных ориентиров. Их сложно устроенные многоfacetные глаза способны регистрировать поляризованное излучение Солнца.
В ходе исследования исследователи смоделировали данную способность в собственном поляризационном фотодетекторе. Для этого был применен метод одноэтапной нанопечатной кристаллизации. изготовитьОднослойная пленка из перовскита с высоким уровнем кристаллизации, где массивы решеток ориентированы в четыре направления.
Новый метод и биологически вдохновлённая структура поверхности позволили создать компактный поляризационный фотодетектор, записывающий данные за один цикл и формирующийся прямо на чипе с элементами для обработки информации. Прибор не требует дополнительных оптических компонентов для работы с поляризацией. Li Mingzhu), опубликовано в журнале Science Advances.
Кроме того, нанопечатная кристаллизация может статьЭтот универсальный подход позволяет создавать узорчатые однослойные пленки перовскитных материалов с высокой светоэлектронной эффективностью и улучшенным управлением светом.
Такая технология открывает новые возможности для создания биологически вдохновленных поляризационных фотодетекторов.