Исследователи нашли способ повысить чувствительность фотодиодов, использовав перовскиты и новый полимер. Разработка пригодится в медицине, системах безопасности и видеонаблюдении.
Специалисты НИТУ МИСИС и Института синтетических полимерных материалов РАН разработали фотодиоды на основе перовскита, которые в 10 раз чувствительнее традиционных кремниевых аналогов. Их можно использовать в медицинском оборудовании, системах безопасности и видеокамерах.
Главное преимущество новых элементов — высокая скорость реакции на свет и широкий диапазон восприятия. Это позволит повысить качество рентгеновской диагностики и досмотровых комплексов. Например, такие устройства смогут фиксировать мельчайшие детали багажа на контроле или обеспечивать более точную визуализацию в медицинских исследованиях.
Для улучшения характеристик перовскита ученые добавили в его структуру специальный полимер. Он устраняет дефекты материала, снижает утечки тока и ускоряет работу фотодиодов. Это повысило их стабильность даже в неблагоприятных условиях.
Технологию можно применять и в умных домах. Если добавить перовскит в краску и покрыть им стены, они превратятся в датчики движения, температуры или освещенности.
Перовскитные материалы активно развиваются в сфере фотоники, поскольку они дешевле и проще в производстве, чем кремний. В 2023 году российский рынок видеонаблюдения вырос на 25%, что повышает спрос на новые типы сенсоров. В рентгенодиагностике ключевая проблема — недостаточное разрешение. Увеличение чувствительности сенсоров позволит выявлять патологии на ранних стадиях. В системах безопасности новые фотодиоды помогут видеть скрытые предметы без необходимости помещать объект в аппарат, как это происходит сейчас в аэропортах.
