Учёные создали технологию фоточувствительных плёнок для сенсоров и микросхем

Группа учёных Южно-Уральского государственного университета совместно с коллегой из Москвы представила новую технологию получения фоточувствительных плёнок.

Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, разработка открывает возможности для производства высокоскоростных сенсоров и интеграции фоточувствительных элементов непосредственно в кремниевые микросхемы.

Особенность технологии заключается в использовании вакуумных методов — магнетронного распыления и электронно-лучевого испарения — для формирования тонких фоторезистивных слоёв. Эти методы позволяют создавать плёнки, совместимые с кремниевыми технологиями. В ходе работы были получены плёнки толщиной от 50 до 500 нанометров с различным содержанием кадмия.

Наилучшие результаты показали плёнки, содержащие 4 процента кадмия и нанесённые методом магнетронного распыления на кремниевые подложки. Они продемонстрировали высокую чувствительность к свету и рекордно быстрый отклик — всего 25 микросекунд. Разница между сопротивлением в темноте и при освещении достигала пятикратного значения. Исследователи отмечают, что взаимодействие плёнки с кремниевой подложкой приводит к формированию гетероперехода, что дополнительно усиливает фотоэлектрический эффект и делает возможной интеграцию таких слоёв в кремниевые чипы.

Быстрый отклик делает разработанные плёнки перспективными для применения в датчиках пламени, искр, лазерных импульсов, а также в оптоэлектронных системах и устройствах мониторинга. Возможность регулировать состав материала позволяет настраивать чувствительность сенсоров под различные диапазоны спектра — от синего до ближнего инфракрасного. Исследователи отмечают, что предложенная технология может стать основой для создания нового поколения фоточувствительных элементов, совместимых с современными производственными процессами микроэлектроники.