Революционный фототранзистор

08.11.2015

Исследователи обещают совершить прорыв в цифровой фотографии с помощью нового фототранзистора, опережающего все существующие разработки по каждому из параметров, включая чувствительность к свету и скорость работы.

Исследователи из Висконсинского университета в Мадисоне, США, разработали самый быстрый и отзывчивый в мире гибкий фототранзистор. Работа была опубликована в журнале Advanced Optical Materials.

По словам исследователей Чжэньцян Ма (Zhenqiang Ma) и Цзюн-Хунь Сео (Jung-Hun Seo), новый высокопроизводительный транзистор значительно превосходит транзисторы всех предыдущих поколений по каждому из параметров, включая время реакции и чувствительность. Важным свойством нового транзистора стал его небольшой размер, благодаря чему можно создавать более компактные устройства.

Новый фототранзистор обладает высокой чувствительностью к свету и в то же время демонстрирует способность сильно сгибаться без возникновения деформации и нарушения работоспособности. Такие свойства никогда не были достигнуты одновременно, подчеркнул Ма.

Другим важным свойством нового фототранзистора является его конструкция - свет попадает непосредственно на ультратонкую кремниевую мембрану, которая эффективно поглощает энергию света. Никакие дополнительные слои не препятствуют свету и не блокируют его, как в других фототранзисторах.

При создании элемента изобретатели черпали вдохновение из глаза млекопитающего. Транзистор выполнен на гибкой основе и способен улавливать едва видимый свет, преобразуя его в электрические импульсы точно так же, как это делает глаз животного, которое хорошо видит в темноте.

Металлический слой и электроды, находящиеся под ультратонкой кремниевой мембраной, играют роль отражателей, что позволяет увеличить коэффициент поглощения без применения внешних приспособлений для увеличения светового потока.

Достижение способно значительно увеличить производительность ряда продуктов, таких как цифровые фото- и видеокамеры, детекторы дыма, очки ночного видения, системы видеонаблюдения и прочие продукты, работа которых основана на измерении силы света.

Например, цифровые фотоаппараты, оснащенные матрицами с фототранзисторами нового типа, позволят делать более светлые фотографии в темных помещениях без использования вспышки и увеличения чувствительности ISO, что ведет к появлению шумов. Кроме того, меньшие габариты транзисторов позволят делать устройства компактнее и легче без компромиссов по качеству съемки.

<< Назад: Снижение нагрузки на глаза пользователя смартфона 08.11.2015

>> Вперед: Паутина в промышленности 07.11.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Потеющий робот 04.02.2020 Ученые из Корнелльского университета (США) создали мягкую мышцу робота, которая может регулировать свою температуру, выделяя "пот". Благодаря этой способности роботы могут работать в течение долгого времени, избегая перегрева. Управление внутренней температурой роботов - одно из самых больших препятствий на пути создания устойчивых и гибких роботов. Если двигатели с высокой скоростью вращения и экзотермические двигатели, которые приводят робота в действие, перегреваются, робот перестанет работать. Это особая проблема для мягких роботов, которые сделаны из синтетических материалов. Будучи более гибкими, они сохраняют тепло, в отличие от роботов из металла, которое быстро рассеивает тепло. Вентилятор для внутреннего охлаждения не сильно может помочь, так занимает много места внутри робота и утяжеляет его. Решение этой проблемы исследователи нашли в природе. Они решили адаптировать под искусственный механизм естественную систему охлаждения млекопитающих - потоотделение. Для этого команда создала необходимые нанополимерные материалы для потоотделения с помощью особенной технологии 3D-печати - многокомпонентной стереолитографии. Ее суть состоит в том, что смола затвердевает в заданной форме под действием света. Исследователи изготовили приводы в виде пальцев рук, состоящие из двух гидрогелевых материалов, которые могут удерживать воду и реагировать на температуру - иными словами, сути, "умные" губки. Когда температура становится выше 30°C, нижний слой привода реагирует на нее и выталкивает воду в верхний слой, который усеян порами микронного размера. Эти поры чувствительны к одному и тому же температурному диапазону и автоматически расширяются для выделения "пота", а затем закрываются, когда температура падает ниже 30°С. Обнаружено, что испарение воды снижает температуру поверхности привода на 21°C в течение 30 секунд. Процесс охлаждения примерно в три раза эффективнее, чем у людей. Приводы способны охлаждаться примерно в шесть раз быстрее при воздействии ветра от вентилятора. Одним из недостатков технологии является то, что она может снизить мобильность робота. Также необходимо, чтобы роботы пополняли запас воды, что заставило авторов разработки представить себе мягких роботов, которые не только потеют, как млекопитающие, но и пьют, как они.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026