Производство ИК-детекторов является сложным и энергоемким процессом. Это связано с тем, что для расширения диапазона детектирования нужно использовать комбинированные полупроводниковые материалы. Однако в лаборатории Квантовой Метрологии кафедры 78 разрабатывается альтернатива, которая позволяет производить ИК-детекторы на базе монокристалла кремния, не используя при этом комбинированные полупроводниковые материалы.
Это было достигнуто за счет создания структур на основе Шоттки-диодов, в которых для детектирования дальнего ИК используется принцип внутренней фотоэмиссии. Такой подход позволяет не только упростить производство ИК-детекторов, но и расширить диапазон их детектирования до коротковолнового ИК. Более того, такие диоды Шоттки используются в нашей лаборатории для изучения тонких нанокластерных пленок.
Нанокластеры имеют размеры порядка нескольких нанометров, что делает их невидимыми для обычных микроскопов. Однако, при использовании диодов Шоттки для исследования нанокластерных пленок, с помощью внешнего напряжения на диод, можно контролировать ток, проходящий через диод, и таким образом изучать электронные свойства нанокластеров. Это позволяет более детально изучать свойства наноструктур, что может быть полезно в различных областях, таких как наноэлектроника, нанофотоника и наноматериалы.
При помощи металл/кремниевых диодов Шоттки на кафедре проводятся исследования, связанные с использованием наноструктур в нанофотонике, включая изучение их потенциала для улучшения светочувствительности и эффективности преобразования энергии. Также рассматривается возможность создания высокоэффективных фотоэлементов, солнечных батарей и метаматериалов с улучшенными оптическими свойствами.
Такие исследования имеют важное практическое применение, так как могут помочь разработать более эффективные и экономически выгодные устройства для использования в различных областях, таких как энергетика, связь, медицина.