Фотосенсор на базе графена

Современные фотоаппараты становятся все миниатюрнее. В значительной степени, это обеспечивается уменьшенными размерами сенсоров, благодаря которым можно использовать объективы меньшего размера. У подобных фотоаппаратов все находится на высочайшем уровне, и десятикратные объективы позволяют снимать удаленные объекты. Но уменьшение сенсоров, сопровождается уменьшением чувствительности при съемке. Поэтому такие аппараты хорошо чувствуют себя только при ярком естественном свете. А использование вспышек ликвидирует все преимущества миниатюрности, да и дальнобойность вспышки достаточна только для портретной съемки. Но современные технологии позволяют надеяться на то, что вспышки, по крайней мере, для решения проблем низкой освещенности, будут не нужны. Новый сенсор разработан в Наньянском технологическом университете (NTU, Сингапур). Он обладает более чем в тысячу раз большей чувствительностью, чем ныне существующие.

Кроме того, его спектральная чувствительность простирается от инфракрасной части оптического спектра, поэтому он может быть использован не только в фотоаппаратах, но и в видеокамерах наблюдения, на спутниковых и аэростатных системах мониторинга.
Сенсор состоит из графена. Графен представляет собой двумерную аллотропную модификацию углерода, образованную слоем атомов углерода толщиной в один атом. По словам автора изобретения, Ванга Кийе (Wang Qijie), еще никто не создавал фоточувствительный сенсор из чистого графена. «Мы показали, что из графена можно делать не только чипы и разнообразные сенсоры, но также, мы уверены в активном практическом применении этих разработок в фотографии, спутниковых телекоммуникациях, в том числе в инфракрасных системах», — говорит он.

По словам Ванга, этот сенсор основывается на «собирающих свет» наноструктурах (light-trapping structure), базирующихся на графене. Они позволяют задерживать электроны на большее время, чем традиционные сенсоры. На выходе получается электрический сигнал большей мощности, который затем может быть преобразован в фотографический образ.
Кроме того, Ванг даже учел особенности существующей технологии производства фотосенсоров при разработке этого нового датчика. В принципе, производители фотоаппаратов смогут продолжать использовать испытанный технологический процесс, чтобы продолжать делать свои сенсоры, просто для улучшения его им надо будет перейти на использование графена.