Fotodetector ultrafino de bajo consumo integrado con Gorilla Glass

Los fotodetectores, también conocidos como fotosensores, contribuyen a la comodidad de la vida moderna. Convierten la energía de la luz en señales eléctricas para completar tareas como abrir puertas corredizas automáticas y ajustar automáticamente el brillo de la pantalla de un teléfono celular en diferentes condiciones de iluminación. Los investigadores están avanzando en el uso de fotodetectores mediante la integración de la tecnología con Gorilla Glass duradero, el material utilizado para las pantallas de los teléfonos inteligentes fabricado por Corning Incorporated.

La fabricación y el escalado de fotodetectores sobre vidrio deben realizarse a temperaturas relativamente bajas (el vidrio se degrada a altas temperaturas) y debe garantizar que el fotodetector pueda funcionar sobre vidrio con un mínimo de energía. Para superar el primer desafío, los investigadores determinaron que el compuesto químico disulfuro de molibdeno era el mejor material para usar como revestimiento en el vidrio.

El equipo usó un reactor químico a 600 °C (una temperatura lo suficientemente baja como para no degradar el vidrio Gorilla) para fusionar el compuesto y el vidrio. El siguiente paso fue convertir el vidrio y el revestimiento en un fotodetector modelándolo con una herramienta convencional de litografía por haz de electrones. El equipo probó el vidrio con iluminación LED verde, que imita una fuente de iluminación más natural, a diferencia de la iluminación láser que se usa comúnmente en investigaciones optoelectrónicas similares.

El cuerpo ultradelgado de los fotodetectores de disulfuro de molibdeno permite un mejor control electrostático y garantiza que pueda funcionar con baja potencia, una necesidad crítica para la tecnología de vidrio inteligente del futuro. Los fotodetectores deben funcionar en lugares con recursos limitados o inaccesibles que, por naturaleza, no tienen acceso a fuentes de electricidad sin restricciones. Por lo tanto, deben depender del almacenamiento previo de su propia energía en forma de energía eólica o solar.

Si se desarrolla comercialmente, el vidrio inteligente podría conducir a avances tecnológicos en una amplia gama de sectores de la industria, incluidos la fabricación, la infraestructura civil, la energía, la atención médica, el transporte y la ingeniería aeroespacial. La tecnología podría aplicarse en imágenes biomédicas, vigilancia de seguridad, detección ambiental, comunicación óptica, visión nocturna, detección de movimiento y sistemas para evitar colisiones para vehículos y robots autónomos. El vidrio inteligente de los parabrisas de los automóviles podría adaptarse a las luces altas de los faros delanteros cuando se conduce de noche al cambiar automáticamente su opacidad usando la tecnología.