Onderzoekers maken optische sensor van nanodraden

Onderzoekers zijn erin geslaagd optische sensors van nanodraden te bouwen. Opmerkelijk aan het project is dat de bijbehorende logica ook van nanodraden gemaakt is, zodat een geïntegreerd geheel ontstaat.

Nanodraden van specifieke samenstellingen laten zich uitstekend als lichtsensors gebruiken dankzij hun geringe afmetingen: daardoor zijn de draadjes niet alleen bijna eendimensionaal, maar vertonen ze bovendien uitstekende elektrische eigenschappen. Het verbinden van nano-lichtsensors met de benodigde elektronica voor signaalversterking en -verwerking was in het verleden problematisch, omdat de gebruikte materialen voor de sensor en de bijbehorende elektronica onderling sterk verschilden. De onderzoekers van Berkeley zijn er nu echter in geslaagd om een geïntegreerd geheel van lichtsensor en signaalversterker uit nanodraden te bouwen. Bovendien claimen de wetenschappers dat hun productiemethode op grote schaal toegepast kan worden.

De onderzoekers brachten nanodraden van cadmiumselenide, die als lichtreceptors dienst doen, aan op een substraat van silicium en siliciumoxide, en verbonden de lichtsensors vervolgens aan de germanium-silicium-nanodraden die het elektronische circuit vormen. Deze draden, die uit een mantel van germanium en een kern van silicium bestaan, doen dienst als basis voor fet's die het signaal van de sensors meer dan honderdduizend keer kunnen versterken.

Door het substraat tijdens het aanbrengen van de sensordraden te verschuiven, krijgen deze allemaal dezelfde oriëntatie, zodat de respons van de sensoren op lichtintensiteit en -polarisatie constant is. De lichtsensors werden ten slotte met metalen elektroden aan het substraat verbonden, waarbij in tachtig procent van de gevallen succesvolle schakelingen werden gerealiseerd. De onderzoekers denken die opbrengst nog te kunnen verbeteren door verfijning van het productieproces. In de toekomst zouden de nano-sensors niet alleen licht, maar ook chemische en biologische stoffen kunnen detecteren en niet op halfgeleiders, maar op papier of plastic geprint kunnen worden.

Links: nanodraden groeien in willekeurige oriëntatie; rechts: met 'contact printing' is de oriëntatie parallel

Reacties (8)

[RocketKoen]

In de toekomst zouden de nano-sensors niet alleen licht, maar ook chemische en biologische stoffen kunnen detecteren en niet op halfgeleiders, maar op papier of plastic geprint kunnen worden

Combineer dit met een nieuwe techniek waar de TUdelft aan werkt voor een nano-chip die vingerafdrukken kan controlleren, en ontwikkelingen in electronisch papier. Dan hebben we over een paar jaar documenten die alleen leesbaar zijn als ze de vinger/palm afdruk van de eigenaar herkennen.

misschien iets voor de AIVD of defensie als ze weer eens spullen kwijtraken.

[Shark.Bait]

Is dit interessant voor de cameraindustrie / astronomie? hoeveel kunnen er op een cm^2? Kunnen ze kleur detecteren of pakken ze al het licht (UV en IR)?

[PrinsEdje80]

Voor de Sterrenkunde? Weet het niet. Als je echte waarnemingen wilt doen moet je nl je systeem volledig kunnen characteriseren, maw je wilt weten hoeveel electronen op je chip corresponderen voor 1 (een) foton van een bepaalde golflengte (kleur). En aangezien ze "beeldversterkers" gebruiken (photonmultipliers min of meer heb ik het idee) wordt dit heel heel erg lastig. Meer de camera industrie. Die hoeven dat namelijk niet te kwantificeren. Zolang het plaatje maar ruisloos/ruisarm is, is het prima.

[Anoniem: 241040]

ik zou eerder denken aan miniaturisatie, wat uiteraard voor camera's op satelieten interresant kan zijn (lagere massa om in de ruimte te brengen) liefst dat ze gewoon al het licht detecteren, we smijten er zelf wel een filter voor.

[Anoniem: 92624]

implantaten!
Die grotte logge lichaamscellen vervangen door een coating van nanomateriaal.. nooit meer een bril nodig

[QkE]

Het maakt natuurlijk niet zo veel uit of ze kleuren kunnen detecteren. Dat gebeurt nu geloof ik ook al met behulp van kleurfilters die voor de lichtsensors worden gezet. Wel supercool dat ze er ook andere dingen mee kunnen detecteren, maar ik vraag me wel af hoe dat dan werkt. Over 10 jaar misschien een verpakking die vertelt hoe veel bacterien er in je melk rondwaren

[Rob Coops]

Het hele onderzoeks gebied van nano technologie is eindelijk niet alleen intresant binnen het lab maar begin met deze en andere vindingen ook steeds bruikbaarder te worden in de echte wereld.

Het zal nog wel een paar jaar duren voor we echt zo ver zijn maar met nano sensoren en de mogenlijkheid om ze op papier of plastic te plaatsen komen een boel dingen die een paar jaar geleden nog science fiction waren dichter bij. Felxible computing, nano sized camera's en natuurlijk mijn persoonlijke favoriet nano sized spying equipment.

[gfgw]

...mijn persoonlijke favoriet nano sized spying equipment...

Zo lang je vijand die maar niet heeft...