Un grupo internacional de físicos de la Far Eastern Federal University (DVFU), ITMO University, el Institute of Automation and Control Processes of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (IAPU FEB RAS) y universidades de Hong Kong ha logrado un avance en la detección infrarroja, informó TASS al Ministerio de Educación y Ciencia. La nueva tecnología de impresión láser de metasuperficies aumenta la sensibilidad de los fotodetectores 100 mil veces en comparación con una película de oro lisa.
El método se basa en un láser de femtosegundos que no evapora, sino que deforma cuidadosamente una fina película de oro, formando una matriz de protuberancias microscópicas. Estas estructuras actúan como una trampa de luz: el rayo incidente se refleja repetidamente en el interior, lo que proporciona una amplificación colosal de la señal. El dispositivo se puede sintonizar a cualquier longitud de onda de 1,3 a 8 micrómetros, simplemente cambiando el tamaño de las protuberancias.
Los científicos imprimieron la metasuperficie directamente sobre los electrodos de un transistor de efecto de campo con puntos cuánticos de telururo de mercurio. El fotodetector híbrido resultante, cuando se enfrió a –73 °C, mostró una sensibilidad récord para su clase. Esto abre el camino a sensores IR compactos para medicina, sistemas de seguridad y diagnóstico industrial, así como a la sustitución de la compleja y costosa litografía en la producción de chips ópticos. Para el sector de la defensa, la tecnología es especialmente crítica: los sensores infrarrojos de alta sensibilidad son un elemento clave de las cámaras térmicas, los cabezales de búsqueda y los sistemas de detección de drones.