Mineralet molybdendisulfid (MoS2), som, när det är fast, beter sig på många sätt som fett, har halvledande egenskaper som gör det till ett lovande alternativ till kisel eller grafen i elektroniska enheter. Den absorberar också starkt synligt ljus, och så har den använts i stor utsträckning i ljusavkännande fotodetektorer, som används i en mängd olika tekniker, som miljökänning, processkontroll i fabriker, och optiska kommunikationsanordningar.

Forskare vid National University of Singapore har nu hittat ett sätt att öka prestandan hos MoS2-fotodetektorer ytterligare - med nanopartiklar av guld. De beskriver denna förbättring i tidskriften Bokstäver i tillämpad fysik , som produceras av AIP Publishing.

Wei Chen, en biträdande professor i kemi och fysik, tillsammans med doktoranden Jia Dan Lin, och deras kollegor, applicerade en enda, löst anordnade lager av guld nanopartiklar till toppen av en MoS2 fotodetektor. Guldlagret, även om den är mindre än 15 miljarddels meter tjock (representerar diametern på varje enskild nanopartikel) och består av färre än 1000 individuella partiklar, förbättrade fotodetektorernas effektivitet med en faktor tre, enligt Chen.

"Vi förväntar oss en större förbättring av MoS2:s känslighet med en högre densitet av belagda nanopartiklar, " sa Chen.

Chen misstänker att plasmonoscillationerna (variationer i elektrontätheten) hos enskilda nanopartiklar – som förstärker det lokala optiska fältet – kan vara en orsak till fotodetektorernas förbättrade prestanda.

"Nästa steg kommer att fokusera på att variera materialen som används för att göra nanopartiklarna, såväl som deras storlek, form, och arrangemang, " Chen noterade - justeringar som kommer att "justera" plasmonresonansvåglängden för metallnanostrukturmatriserna, gör det möjligt för MoS2-fotodetektorer att upptäcka flera färger för första gången.