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UW-Madison、柔軟なフォトトランジスタを開発

November, 6, 2015, Rochester--ほ乳類の目に触発されてウィスコンシン大学マディソン校(University of Wisconsin-Madison)電気工学の研究チームは、過去最高の速度、優れた応答性の柔軟なシリコンフォトトランジスタを開発した。
 その画期的なフォトトランジスタは、電子光センサに依存する多くの製品のパフォーマンスを改善する。例えば、デジタルカメラ、暗視ゴーグル、煙検出器、監視システム、人工衛星など。デジタルカメラレンズに組み込むとサイズが小型化され、ビデオや写真の取得速度と品質が改善される。
 人の眼と同様にフォトトランジスタは光を感知し収集し、強度と波長に応じた電荷に変換する。人の眼の場合、電気パルスは画像を脳に送る。デジタルカメラでは、電荷がデジタル画像を作る1sと0sの長いストリングになる。
 多くのフォトトランジスタは剛体面に作製され、したがって平坦であるが、電気コンピュータ工学教授、Zhenqiang Jack MaとリサーチサイエンティストJung-Hun Seoのフォトトランジスタは柔軟である。つまり、ほ乳類の目の振る舞いを簡単に真似ることができる。
 新しいフォトトランジスタ成功の決め手は、研究チームの画期的な「フリップ-トランスファ」製法にある。この製法では最終段階は、出来上がったフォトトランジスタをひっくり返してプラスチック基板に付ける。すると、反射金属層が下にくる。
 「この構造では、他のフォトトランジスタと違い、極薄シリコン層の光吸収は極めて効率がよい。光が金属層や他の材料で妨害されないからだ」とMaは説明している。
 研究チームは、電極を超薄型シリコンナノ膜層の下に付けた。金属層と電極は、それぞれリフレクタとして機能し、外部の増幅器なしで光吸収が改善される。