科技领域的下一个重大事件可能来自这些微小的光吸收器

当光吸收器变得非常小时,几乎所有设备性能指标都会得到改善 - 但做到这一点说起来容易做起来难。科技领域的下一个重大事件可能来自这些微小的光吸收器,这篇文章最先出现在《先进科学新闻》上。

来源:Advanced Science News

就像计算机晶体管的小型化彻底改变了娱乐、通信、医学等一样,德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家希望在光吸收器方面取得同样的突破。

晶体管

尽管可能不太为人所知,但光吸收器在许多常用技术中发挥着至关重要的作用。“吸收器是一种光学元件,它不是反射或传输光,而是捕获入射光并将其转换为另一种形式的能量,”德克萨斯大学奥斯汀分校钱德拉电气和计算机工程系的博士后研究员 Zarko Sakotic 说。“这一过程广泛用于太阳能电池和传感器,例如手机摄像头,但也是汽车在阳光下变热的原因。”

太阳能电池 传感器

但是,制造微型光吸收器说起来容易做起来难,因为需要精确控制材料特性、先进的制造技术和复杂的设计考虑,以确保在非常小的尺度上实现高效的光吸收和热量管理。

“当吸收器元件非常小时,几乎所有设备性能指标都会得到改善,例如降低噪音和提高探测器灵敏度,”Sakotic 说。“然而,在保持强吸收效率的同时最小化吸收器尺寸通常不是一项简单的任务;这是此类设备中的权衡,限制了减少吸收器体积的好处。”

换成金属

传统上,光吸收器是使用半导体制成的,半导体的导电性能介于塑料、橡胶和木材等绝缘体和银和金等金属之间,对它们与光的相互作用至关重要。

“平面金属表面历来被用作可见光、红外和射频电磁辐射的镜子,”Sarkotic 说。但高反射率的镜子不能用作吸收器。

金属膜和夹层

超越初步发现