Исследователи из Мадридского университета Комплутенсе разработали кремниевый фотодиод, способный эффективно улавливать коротковолновое инфракрасное излучение (SWIR) при комнатной температуре. Устройство, описанное в Physical Review Letters, основано на кремнии, легированном атомами теллура, что позволяет преодолеть естественную прозрачность материала для этого диапазона. Об этом сообщает издание Phys.org.
Ключевая инновация — микротекстурирование поверхности кремния пирамидами и добавление золотого зеркала. Это заставляет свет многократно отражаться внутри тонкого активного слоя, увеличивая оптический путь и повышая фоточувствительность. В тестах фотодиод поглощал около 85% падающего света, а его квантовая эффективность в 1000 раз выше, чем у коммерческих кремниевых аналогов.
Устройство совместимо со стандартными CMOS-технологиями, что позволяет производить его на существующих заводах по выпуску чипов. Оно работает без охлаждения, достигая рекордной обнаружительной способности 4×10¹⁰ Джонс при длине волны 1,5 мкм. Это открывает путь к недорогим инфракрасным датчикам для смартфонов, систем ночного видения и автопилотов.
Разработчики уже работают над прототипом SWIR-камеры на основе этой технологии. Следующий этап — создание матрицы из фотодиодов, способной различать простые геометрические формы, что подтвердит коммерческий потенциал изобретения.