Изграждане на 900-пикселов сензор за изображения, използващ атомно тънък материал

2 Интегриран с програмируем гейт стек. Локални бек-гейт стекове, включващи отлагане на атомен слой от отгледан 50 nm Al 2 О 3 Върху отложените чрез разпрашаване Pt/TiN острови са шарени върху Si/SiO субстрата 2 . Разработени са монослоеве MoS 2 използвани в това проучване чрез техниката MOCVD, използвайки прекурсор без въглерод при 900 °C върху епитаксиален сапфирен субстрат, за да се осигури високо качество на филма. След растеж, филмът се прехвърля в TiN/Pt/Al 2 О 3 Back-gate острови и след това моделира, проби и се свърза с тях, за да произведе фототранзистори за програмата APS Multipixel. b, Оптично изображение на 900-пикселов 2D APS сензор, направен в архитектурата на напречната греда (вляво) и съответната електрическа схема, показваща линии за разделяне на редове и колони (вдясно). кредит: природни материали (2022). DOI: 10.1038 / s41563-022-01398-9″ width=”800″ height=”530″/>

2D APS. a, 3D схема (вляво) и оптично изображение (вдясно) на MoS монослой2 Интеграция на фототранзистор с програмируем гейт стек. Локални стекове от обратен вход, включващи отлагане на атомен слой, бяха отгледани 50 nm Al2а3 върху отложен чрез разпрашаване Pt/TiN, оформен като острови върху Si/SiO2 реагент. монослоен MoS2 използвани в това проучване чрез техниката MOCVD, използвайки прекурсор без въглерод при 900 °C върху епитаксиален сапфирен субстрат, за да се осигури високо качество на филма. След растеж, филмът се прехвърля в TiN/Pt/Al2а3 Back-gate острови и след това моделирани, пробити и контактувани за производство на фототранзистори за многопикселната APS платформа. b, Оптично изображение на 900-пикселов 2D APS сензор, направен в архитектурата на напречната греда (вляво) и съответната електрическа схема, показваща линии за разделяне на редове и колони (вдясно). приписват му: природни материали (2022). DOI: 10.1038/s41563-022-01398-9

Екип от изследователи от Пенсилванския държавен университет разработи сензор за изображения с разделителна способност от 900 пиксела, използвайки атомно тънък материал. В статията си, публикувана в сп природни материалигрупата описва как са създали новия сензор и възможните му приложения.

Сензорите, които реагират на светлина, стават много популярни в модерен свят—лампи, които светват, когато бъде открит нарушител, например. Тези сензори обикновено са направени от мрежа от пиксели, всеки от които реагира на светлина. Ефективността на тези сензори зависи от измерванията на реакцията и от това кои частици светлина откриват.

Повечето са проектирани с някои ограничения на шума на сигнала. В това ново усилие изследователите отбелязват, че повечето от тези сензори също са много неефективни, използвайки много повече електроенергия, отколкото иначе би било в случая с такива устройства.

За да направят по-ефективен сензор, изследователите са разгледали материалите, използвани за направата на тези, които се използват в момента – обикновено силиций Допълнителен полупроводник от метален окис служи като гръбнак. Гръбнакът беше мястото, където изследователите съсредоточиха усилията си. За да направят по-ефективен сензор, те замениха традиционния гръбнак с такъв, направен от Молибденов дисулфидматериал като графен, който може да се отглежда като лист с дебелина един атом.

В своята работа те го отглеждат върху основа от кръстосани сапфири отлагане на пари. След това той вдигна готовия продукт от основата и го постави върху основа от силициев диоксид, вече гравирана с тел. След това те завършиха своя продукт, като пробиха допълнителни жици отгоре.

Резултатът от тяхната работа беше решетка 30 на 30, където всеки пиксел беше собствено устройство – не само можеше да открие светлина, но също така можеше да се разреди с помощта на електрод, който го направи готов за употреба отново, след като усети нещо.

При оценката на характеристиките на техния сензор те откриха, че той е много по-ефективен от използваните сега, като всеки пиксел използва по-малко от пикоджоул. Те също така откриха, че е много лесно да се нулира. Един изстрел на напрежение в масива ще свърши работа. От друга страна, изследователите установиха, че той реагира на светлина много по-бавно от пипала В момента се използва. Те отбелязват, че това показва, че може да се използва като многофункционален светлинен сензор, но не и като фиксирано приспособление в камерата. Те също предполагат, че може да осигури идеално сензорно решение в различни IoT приложения.

повече информация:
Akhil Dodda et al, масив от активни пикселни сензори, базиран на еднослоен MoS2 фототранзисторен масив, природни материали (2022). DOI: 10.1038/s41563-022-01398-9

© 2022 Science X Network

цитатът: Изграждане на 900-пикселов сензор за изображения с помощта на атомно тънък материал (2022 г., 26 ноември) Изтеглено на 26 ноември 2022 г. от

Този документ е обект на авторско право. Освен всяко честно отношение за целите на частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писмено разрешение. Съдържанието се предоставя само за информационни цели.