• benchmark.pl
  • Foto
  • Grafenowy sensor światła 10 razy lepszy niż tradycyjne matryce światłoczułe CMOS
Foto

Grafenowy sensor światła 10 razy lepszy niż tradycyjne matryce światłoczułe CMOS

z dnia 2013-06-03
Karol Żebruń | Redaktor serwisu benchmark.pl
27 komentarzy Dyskutuj z nami

Grafen to nadzieja elektroniki, energetyki, a teraz także fotografii cyfrowej. Nadzieja na dobre zdjęcia w słabym oświetleniu ze smartfonów.

Znane powiedzenie jako jedyną troskę profesjonalnych fotografów wymienia światło. Najbardziej martwić się o nie muszą użytkownicy kompaktów i smartfonów. Nadzieją dla nich, choć w odległej jeszcze perspektywie, są osiągnięcia badaczy z Singapuru. Udoskonalili oni technikę wytwarzania sensorów światłoczułych wykorzystujących grafen jako warstwę aktywną. Do tego stopnia, że takie sensory mogą być nawet 10 razy wydajniejsze niż układy, które znajdują się dzisiaj w aparatach cyfrowych.

Taki skok ilościowy, który może przełożyć się również na jakość zdjęć, z pewnością najbardziej ucieszy branżę mobilną. W poszukiwaniu coraz lepszej jakości obrazów, zwłaszcza tych rejestrowanych w słabym oświetleniu lub przy bardzo krótkich czasach ekspozycji, producenci smartfonów sięgają po różnorodne rozwiązania - układy warstwowe, ultrapiksele czy "gigantyczne" z mobilnej perspektywy matryce jak Nokia PureView. W laboratoriach Nokii myśli się również o grafenowych sensorach, ale czy są to konstrukcje porównywalne z osiągnięciem zespołu profesora Wang Qijie z Uniwersytetu z Nanyang?

Zespół ten ulepszył dotychczasową technologię wytwarzania sensorów światłoczułych z warstwą grafenu. Oprócz wytworzenia struktur o charakterze kropek kwantowych dodane zostały nanostruktury w postaci defektów w warstwie grafenu, które wprowadzają barierę potencjału i pozwalają lepiej integrować sygnał elektryczny wygenerowany przez padające fotony. To oczywiście duże uproszczenie, a cały proces jest znacznie bardziej skomplikowany.

Sensor grafenowy metoda produkcji
Dla dociekliwych schemat ilustrujący powstawanie komórek światłoczułych w grafenowej matrycy.

Wypadkowa czułość nowego typu sensorów jest około prawie 1000 razy wyższa niż czułość dotychczas wytwarzanych matryc grafenowych i około 10 razy większa niż matryc CMOS stosowanych w aparatach cyfrowych. Jednocześnie układy grafenowe potrzebują 10 razy mniej energii. Własności grafenu pozwalają przystosować sensory do pracy ze światłem w zakresie fal od widzialnych (532 nm) do średniej podczerwieni (10 um). 

Ten artykuł pochodzi ze strony benchmark.pl

Wspomniane zalety są bardzo istotne, ale niekoniecznie z perspektywy ewentualnego sukcesu rynkowego rozwiązania. Ważne jest to, że do ich produkcji można byłoby wykorzystać już istniejące linie przystosowane do technologii CMOS. A nadto istotny jest fakt, iż produkcja w przypadku masowego wdrożenia technologii ma być nawet kilka razy tańsza niż obecnej generacji matryc światłoczułych. Korzyści z nowej technologii najszybciej odczuje branża kosmiczna, telekomunikacja oraz nauka. Podobnie było zresztą w przypadku stosowanych obecnie matryc CCD i CMOS. Jednym z ciekawych zastosowań jest wykorzystanie grafenowych sensorów jako alternatywy dla półprzewodnikowych detektorów HgCdTe lub czujników z kwantową studnią potencjału (QWIP). Dopiero na końcu korzyści odczuje zwykły odbiorca.

Źródło: NTU

marketplace

Komentarze

27
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Kurcze mistrzostwo świata z tym grafenem, same pozytywy, chcialbym za swojego zywota zakupic taki sprzet z grafenowa matryca.
    Zaloguj się
  • avatar
    Pitu pitu, i tak nie wejdzie to w życie, marketing....
    Zaloguj się
  • avatar
    im więcej informacji o grafenie tym lepiej... niech temat żyje to i może co z tego będzie...
  • avatar
    Mityczny grafen znowu wkracza do akcji i niszczy konkurencję. Zapamiętam sobie akapit, że produkcja ma być kilka razy tańsza niż obecnych matryc, jakoś mam dziwne przeczucie, że gdy technologia wejdzie to będzie kilka razy droższa. Jednak ja głupi i tak kupiłbym sobie taki aparat i to z wywieszonym jęzorem.
  • avatar
    Grafen wejdzie w życie kiedy firmy produkujące krzem zaczną produkować grafen. Wtedy grafen wejdzie do powszechnego użytku. Ale do póki ktoś nie wymyśli technologi produkcji na masową skalę grafenu to będziemy dalej w erze krzemu. A dzięki polskiemu rządowi zamiast przodować w produkcji grafenu to jesteśmy w tyle. Polska to przykład jak nie należy pomagać rodzimym firmą.
    Zaloguj się
  • avatar
    Nawet bardzo kiepskie matryce CCD lub CMOS mają czułość (ściślej tzw. efektywność kwantową) rzędu 50%. To oznacza, że rejestrują około połowę padających na nie fotonów. Ciekawi mnie jak można stworzyć matrycę o czułości 10x większej, czyli 500%. To by oznaczało, że detektor rejestruje 5x więcej światła niż na niego pada. Przypuszczam, że tak na prawdę chodziło o coś innego niż czułość.
    Zaloguj się
  • avatar
    "Znane powiedzenie jako jedyną troskę profesjonalnych fotografów wymienia światło. Najbardziej martwić się o nie muszą użytkownicy kompaktów i smartfonów." Z tym, że profesjonalni fotografowie na pewno nie używają śmiesznych smartfonów do robienia zdjęć, porównanie co najmniej idiotyczne.
    Co do newsa, to jestem ciekaw czy grafen w ogóle wejdzie w życie, bardzo bym tego chciał bo jest to spory skok technologiczny, ale stracą na tym Ci najbogatsi, do czego nie będą chcieli dopuścić.
    Zaloguj się
  • avatar
    Czekam na news, że cegły z domieszką grafenu są 10 razy wytrzymalsze.
    Zaloguj się
    -5
  • avatar
    Jesztem szpecem

    Do czasu wprowadzenia pierwszego urządzenia opartego o grafen minie pięć
    lat , a do czasu kidy grafen przejmie rynek 12.
  • avatar
    No pięknie! Ciekawe czy zablokują pasmo podczerwieni, żeby dzieciaki (małe i duże) nie robiły zdjęć przez ubrania :)
  • avatar
    Kurcze, zanim to wejdzie może zdążę sprzedać wszystkie swoje jasne obiektywy bo jak tak podskoczy czułość matryc to stracą na wartości w kilka dni ;)
  • avatar
    Co do teorii, spiskowych... rylko ignorant nie jest w stanie zrozumiec ze istnieja liczne dowody na: zmowy cenowe, wojny patentowe i wrogie przejecia tylko po to zeby moc trzepac kase robiac wciaz to samo a wykupiony patent schowac do szafy czy wykupiona firme zaorac.Zauwazyliscie ze najwieksi producenci samochodow zyja z wydobywanej przez siebie ropy?! A jak jest z najnowszymi technologiami? Pierwsze dostaje je wojsko i sluzby, chocby amerykanskie. Jak bylo z GPS? Tylko ignoranci i zoltodzioby wierza w cos takiego jak prawo wolnego rynku. Czegos takiego nie ma, owszem moze na targu, ale nie w makro skali, tam istnieje siec powiazan, ukladziki i znajomosci. Nie tylko podaz i popyt reguluja rynek. Wszystko zalezy od graczy. Im wazniejsi tym bardziej nieczysta gra..