Detectores infrarrojos miniaturizados
Integración en un chip: Tremendos efectos en espectrómetros de diferentes tipos - y en varios campos
La miniaturización extrema de los detectores de infrarrojos (IR) es fundamental para su integración en la electrónica de consumo de próxima generación, los wearables y los satélites ultrapequeños. Hasta ahora, sin embargo, los detectores de infrarrojos se han basado en materiales y tecnologías voluminosos (y caros). Un equipo de científicos dirigido por el investigador del Empa Ivan Shorubalko ha conseguido ahora desarrollar un proceso de miniaturización rentable para espectrómetros de infrarrojos basado en un fotodetector de puntos cuánticos, que puede integrarse en un solo chip, según informan en Nature Photonics.
Así es como funciona el espectrómetro IR: El fotodetector, fabricado sobre una guía de ondas óptica de superficie, consta de un electrodo de oro inferior que funciona como centro de dispersión, una capa fotoactiva (formada por puntos cuánticos de teluro de mercurio coloidal -HgTe-) y un electrodo de oro superior. Al mover el espejo, la fotocorriente medida mapea la intensidad de la luz de la onda estacionaria, es decir, la luz IR. Una transformación de Fourier de la señal medida proporciona el espectro óptico.
Lars Lüder
La miniaturización de los espectrómetros de infrarrojos permitirá ampliar su uso en la electrónica de consumo, como los teléfonos inteligentes que permiten el control de los alimentos, la detección de sustancias químicas peligrosas, el control de la contaminación atmosférica y la electrónica vestible. Pueden utilizarse para la detección rápida y sencilla de determinadas sustancias químicas sin necesidad de utilizar equipos de laboratorio. Además, pueden ser útiles para la detección de medicamentos falsificados y de gases de efecto invernadero como el metano y elCO2.
Un equipo de científicos del Empa, la ETH de Zúrich, la EPFL, la Universidad de Salamanca (España), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Universidad de Basilea ha construido ahora una prueba de concepto de espectrómetro miniaturizado de guía de ondas por transformación de Fourier que incorpora un fotodetector de sub-longitud de onda como sensor de luz, consistente en un punto cuántico de telururo de mercurio coloidal (Hg Te) y compatible con la tecnología de semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS), según informan en el reciente número de Nature Photonics.
Efectos tremendos en espectrómetros de distintos tipos y en diversos campos
El espectrómetro resultante presenta un gran ancho de banda espectral y una resolución espectral moderada de 50 cm-1 con un volumen total de espectrómetro activo inferior a 100 μm × 100 μm × 100 μm. Este diseño ultracompacto del espectrómetro permite la integración de instrumentos de medición óptico-analíticos en dispositivos electrónicos de consumo y espaciales. "La integración monolítica de fotodetectores IR de sub-longitud de onda tiene un enorme efecto en el escalado de los espectrómetros de guía de onda de transformación de Fourier", afirma el investigador de Empa Ivan Shorubalko. "Pero esto también puede ser de gran interés para los espectrómetros Raman miniaturizados, los biosensores y los dispositivos lab-on-a-chip, así como para el desarrollo de cámaras hiperespectrales instantáneas de alta resolución".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Estos productos pueden interesarle
ERASPEC de eralytics
Análisis espectral de combustible en cuestión de segundos con ERASPEC
Gasolina, diésel o combustible para aviones: análisis de combustible con solo un aparato
NANOPHOX CS de Sympatec
El novedoso NANOPHOX CS: equipo para DLS basado en PPCS de retrodispersión separada por polarización
Medidas precisas sin necesidad de dilucion en tamaños desde 0,5 nm hasta 10.000 nm
SPECORD PLUS de Analytik Jena
Serie SPECORD PLUS - Máxima precisión en UV/Vis
El clásico moderno garantiza la máxima calidad
contrAA 800 de Analytik Jena
Serie contrAA 800 - Absorción atómica. Redefinido
Lo mejor de la absorción atómica clásica y de la espectrometría ICP-OES se combina en el contrAA 800
novAA® 800 de Analytik Jena
El Analizador 4 You - Serie novAA 800
El todo terreno fiable que hace que los análisis rutinarios sean eficaces y rentables
ZEEnit de Analytik Jena
Tecnología Zeeman para una máxima sensibilidad: para cualquier problema analítico
Horno de grafito con calentamiento transversal para condiciones de atomización óptimas
PlasmaQuant MS Elite de Analytik Jena
La nueva perspectiva en el ICP-MS
Espectrómetros de masas optimizado para aplicaciones de investigación sensibilidad muy alta
BIOS ANALYTIQUE - Soluciones de Renting y Leasing para laboratorios de Bios Analytique
Especialistas en alquiler y leasing de equipo científico para laboratorios en toda Europa
Soluciones que crearán valor y harán crecer su negocio
LUMiFlector de LUM
Determinación sencilla y fiable de parámetros en cuestión de segundos
Determina el contenido de materia grasa, proteínas y materia seca de leche y productos lácteos.
Noticias más leídas
Más noticias de nuestros otros portales
Contenido visto recientemente
Un nuevo método puede eliminar los tintes de las aguas residuales
Aprovechar el enorme potencial que yace latente en la gran cantidad de datos de laboratorio generados diariamente - El proveedor de SaaS de laboratorio Labforward cierra la Serie-B
Sunfire obtiene más de 500 millones de euros para acelerar su crecimiento
1er GPCA Startup Nexus en Omán a principios de diciembre - Las startups de los ámbitos de la Acción por el Clima y la Economía Circular pueden presentar su candidatura hasta el 30 de septiembre
Una evaluación de riesgos más eficiente para los nanomateriales - Los investigadores analizan los mecanismos biológicos de acción e identifican biomarcadores
Solución de oro para el gran reto de la catálisis - Los investigadores demuestran la idoneidad del oro como catalizador para producir metanol y ácido acético a partir del metano del gas natural
WACKER espera un crecimiento de las ventas y un aumento sustancial de los beneficios en 2021
Investigación sobre baterías: se crea la primera base de datos en línea sobre materiales fotocargados - Los datos se extrajeron de artículos científicos publicados en los últimos 40 años y ahora están disponibles en forma de gráficos interactivos en línea
