Forskare från OPEM (Optoelectronics and Measurement Techniques Unit) vid Uleåborgs universitet har uppfunnit en ny metod för att producera ultrakänsliga hyperspektrala fotodetektorer. I hjärtat av upptäckten är kolloidala kvantprickar, utvecklat tillsammans med forskarna vid University of Toronto, Kanada. Kvantprickar är små partiklar med 15-150 atomer av halvledande material som har extraordinära optiska och elektriska egenskaper på grund av kvantmekaniska fenomen. Genom att kontrollera storleken på prickarna, forskarna kan finjustera hur de reagerar på olika ljusfärger (ljusvåglängder), speciellt de som är osynliga för det mänskliga ögat, nämligen det infraröda spektrumet.

Deras papper, Stabila kolloidala kvantpunktsbläck möjliggör bläckstråleutskrivna infraröda fotodetektorer med hög känslighet, publicerades nyligen i ACS Nano .

"Naturligtvis, det är mycket givande att vårt hårda arbete har uppmärksammats av det internationella forskarsamhället men samtidigt, denna rapport hjälper oss att inse att det är en lång resa framför oss under de kommande åren. Denna publikation är särskilt tillfredsställande eftersom den är resultatet av samarbete med experter i världsklass vid University of Toronto, Kanada. Detta internationella samarbete där vi kombinerade expertis från Torontos forskare i att syntetisera kvantprickar och vår expertis inom tryckt intelligens resulterade i verkligt unika enheter med häpnadsväckande prestanda, säger docent Rafal Sliz, en ledande forskare i detta projekt.

Bemästrade i OPEM-enheten, bläckstråleutskriftsteknik gör det möjligt att skapa optoelektroniska enheter genom att designa funktionella bläck som skrivs ut på olika ytor, till exempel, flexibla substrat, kläder eller människohud. Bläckstråleutskrift i kombination med kolloidala kvantprickar möjliggjorde skapandet av fotodetektorer med imponerande detektivitetsegenskaper. Den utvecklade tekniken är en milstolpe i skapandet av en ny typ av sub-mikrontjocka, flexibel, och billiga IR-avkänningsenheter, nästa generation av solceller och andra nya fotoniska system.

"Oulus ingenjörer och forskares starka expertis inom optoelektronik resulterade i många framgångsrika Uleåborgsbaserade företag som Oura, Specim, Focalspec, Spektralmotorer, och många fler. Ny optoelektronisk teknologi, material, och metoder utvecklade av våra forskare kommer att hjälpa Uleåborg och Finland att hålla sig i framkanten av innovation, säger professor Tapio Fabritius, ledare för OPEM.

Figuren presenterar kort konceptet för studien som utförts av forskarna vid Uleåborgs universitet och universitetet i Toronto. Lösningen som består av kolloidala kvantprickar är bläckstråletryckt, skapar ett aktivt ljuskänsligt lager av fotodetektorn.