Guld nanopartikler forbedrer fotodetektorens ydeevne

Mineralet molybdændisulfid (MoS2), hvilken, når fast, opfører sig på mange måder som fedt, har halvledende egenskaber, der gør det til et lovende alternativ til silicium eller grafen i elektroniske enheder. Det absorberer også stærkt synligt lys, og derfor har det været udbredt i lysfølende fotodetektorer, som bruges i en bred vifte af teknologier, såsom miljøføling, processtyring på fabrikker, og optiske kommunikationsenheder.

Forskere ved National University of Singapore har nu fundet en måde at øge ydeevnen af ​​MoS2 fotodetektorer endnu mere - med nanopartikler af guld. De beskriver denne forbedring i journalen Anvendt fysik bogstaver , som er produceret af AIP Publishing.

Wei Chen, en adjunkt i kemi og fysik, sammen med kandidatstuderende Jia Dan Lin, og deres kolleger, anvendt en enkelt, løst anbragt lag af guld nanopartikler til toppen af ​​en MoS2 fotodetektor. Guldlaget, selvom mindre end 15 milliardtedele af en meter tyk (repræsenterer diameteren af ​​hver enkelt nanopartikel) og består af færre end 1000 individuelle partikler, forbedrede fotodetektorernes effektivitet med en faktor tre, ifølge Chen.

"Vi forventer en større forbedring af MoS2's følsomhed ved hjælp af en højere tæthed af coatede nanopartikler, " sagde Chen.

Chen har mistanke om, at plasmonoscillationerne (variationer i elektrontætheden) af individuelle nanopartikler - som forstærker det lokale optiske felt - kan være en årsag til fotodetektorernes forbedrede ydeevne.

"Det næste trin vil fokusere på at variere de materialer, der bruges til at fremstille nanopartiklerne, samt deres størrelse, form, og arrangement, "Chen bemærkede - justeringer, der vil "tune" plasmonresonansbølgelængden af ​​metal nanostrukturarrays, gør det muligt for MoS2 fotodetektorer at detektere flere farver for første gang.