Forradalmi áttörés a képérzékelő lapkák terén?

Az új kutatás eredményeiből nem csak a képérzékelő lapkák, hanem a napelemek is profitálhatnak majd a nem is oly távoli jövőben.

Forradalmi áttörés a képérzékelő lapkák terén?

Az RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology) kutatói olyan új eljárást találtak, amivel az elektronikai piacot mind képletesen, mind pedig a valóságban is felrázhatják. Dr. Sumeet Walia és Dr. Amgad Rezk szerint ehhez az úgynevezett 2D anyagoknál "nano-földrengéseket", azaz speciális hanghullám-alapú rezgéseket kell alkalmazni.

A kutatók szerint a tesztek során bizonyítást nyert, hogy a speciális hanghullámok – ha azokat megfelelően szabályozzák – hatással lehetnek az úgynevezett 2D anyagok elektromos tulajdonságaira. 2D anyagok alatt sík felületű, néhány atomnyi rétegvastagságú anyagokra kell gondolni – ilyen például a grafén.

A "földrengés" kifejezés alatt persze nem valódi értelemben vett földrengésre kell gondolni, hanem egy, a földrengésekéhez hasonló rezgés-alapú hatásra, ugyanis a földrengés által keltett hullámokhoz hasonlóan terjednek a felületi hanghullámok (SAW) a különböző anyagok felületén keresztül.

Az elmélet vizsgálatához egy speciális kísérletet végeztek, amihez egy kvázi 2D anyagot, molibdén-diszulfidot használtak – ez a szilíciumhoz hasonlóan képes félvezetőként viselkedni. Ezt az anyagot ebben az esetben fotolumineszcens rétegként alkalmazták. A molibdén-diszulfidot egy szubsztrátumra hordták fel néhány atomnyi vastagságú réteg formájában, majd tanulmányozták, milyen változások mutatkoznak az anyagban, ha felületén hanghullámokat bocsátanak keresztül.

A hanghullámok iránya és intenzitása egyaránt kontrollálható volt, így a kutatócsapat változtathatta a 2D anyag elektronikai tulajdonságait. A kutatás eredményei alapján egyértelműen kimutatható, hogy szoros összefüggés mutatkozik a nano-rengések és a molibdén-diszulfid réteg elektronikai teljesítménye között. Ahogy a nano-rengések intenzitását növelték, a 2D anyag fotolumineszcenciája is nőtt, vagyis több akusztikus hullám hatására több fényt bocsátott ki az adott réteg.

A feltételezések szerint a hanghullámok elektronvivő szereppel bírnak, azaz magukkal viszik az elektronokat azon felület mentén, amely felett terjednek. Tulajdonképpen ez az, ami miatt megváltoznak az adott anyag elektromos tulajdonságai. Ez az eljárás tehát alapvetően növeli az elektromos vezetőképességet, de hatása csak addig tapasztalható, amíg a rendszer aktív.

A kutatók szerint a technológia több területen is hasznos lehet, ugyanis segítségével új lehetőségek nyílhatnak a 2D anyagok felhasználásában – különösen igaz ez az optoelektronikai területekre. Az újítás hatására fejlődhetnek az okostelefonok kamerái, amelyek a kis szenzorméret miatt nem igazán használhatóak gyengén megvilágított helyiségekben, illetve sötétebb kültéri helyszíneken. Ezekben az esetekben egy 2D anyagból készített szenzorlapka érzékenysége a fentebb említett hanghullámok segítségével növelhető lenne, így gyengén megvilágított környezetben is készülhetnének például akár szelfik. Az eljárás persze nem csak a kameramodulok terén lehet üdvözlendő, hanem akár a napelemek területén is, ahol a 2D anyagok teljesítménye hanghullámok hatására növelhető lenne – így a napelemek több áramot termelhetnének.

A kutatók szerint az eljárás stabilan és megbízhatóan használható, az akusztikus rezgések megszűnése után pedig az adott anyag visszakapja eredeti elektromos tulajdonságait. Az eljárás sem szerkezeti, sem egyéb sérüléseket nem okoz az anyagban. Az eljárás a grafén mellett egyéb hasonló 2D anyagok esetében is működik. Arról egyelőre nem szól a fáma, mikor találkozhatunk a technológiával a gyakorlatban is.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward