Nieuwe infraroodcamera levert aanzienlijk betere resolutie op

Anonim

Nieuwe infraroodcamera levert aanzienlijk betere resolutie op

Digitale fototoestellen

Grant Banks

13 december 2010

2 afbeeldingen

CQD-afgestudeerde student Paritosh Manurkar afgenomen met 's werelds eerste LWIR FPA op basis van Type II-superleuven

Onderzoekers van de Northwestern University hebben een nieuw infrarood-beeldvormingssysteem ontwikkeld dat een 16-voudige toename van de resolutie biedt ten opzichte van langegolf infraroodstraling (LWIR) -camera's die momenteel worden gebruikt in industriële, beveiligings- en nachtturitietoepassingen. Gebaseerd op een type halfgeleider genaamd Type II InAs / GaSb superrooster, is de IR-camera kwikvrij, robuuster, goedkoper om te produceren en kan 78 procent van het licht worden verzameld met temperatuurverschillen zo klein als 0, 02 ° C

Superroosters, of kwantumputstructuren zoals ze ook bekend zijn, zijn al vele jaren bekend, maar het heeft tot nu toe geduurd voordat de materialen beter begrepen en gebruikt werden. Superroosters zijn een gelaagde periodieke structuur van twee of meer halfgeleidende elementen met elk een dikte van slechts enkele nanometers. Het zijn thermische geleiders die fotondiffusie en verstrooiing gebruiken om de warmtevariaties te bepalen. Superroosters worden opgesplitst in drie soorten volgens hun chemische samenstelling met type-II gevormd uit lagen van Indium (In), Arsenic (As), Gallium (Ga) en Antinomy (Sb).

"Type-II [superrooster] is een zeer interessant en veelbelovend nieuw materiaal voor infrarooddetectie, " aldus professor Manijeh Razeghi van het Centre for Quantum Devices in de McCormick School of Engineering and Applied Science. "Alles is er om zijn toekomst te ondersteunen: de prachtige fysica, de uitvoerbaarheid van experimentele realisatie van het materiaal. Het heeft net de tijd genomen om zichzelf te bewijzen, maar nu is de tijd gekomen."

Door gebruik te maken van Type II InAs / GaSb-superroosters als alternatief voor bestaande LWIR-camera's konden de onderzoekers een 16-voudige toename van het aantal pixels in een IR-afbeelding bereiken. De huidige LWIR-camera's zijn gebaseerd op kwikcadmiumtelluride (MCT) -materialen, maar het type II-superrooster is kwikvrij, duurzamer en staat garant voor lagere camerakosten zodra de technologie commercieel is vervaardigd.

"Het bewijst niet alleen Type II superroosters als een levensvatbaar alternatief voor MCT, maar breidt ook het toepassingsgebied voor infraroodcamera's uit, " zei Razeghi. "Het belang van dit werk is vergelijkbaar met dat van de realisatie van mega-pixel zichtbare camera's in het laatste decennium, wat de voorkeur van de wereld voor digitale camera's heeft gevormd. "

Hun resultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Applied Physics Letters.

Via Northwestern University

CQD-afgestudeerde student Paritosh Manurkar afgenomen met 's werelds eerste LWIR FPA op basis van Type II-superleuven

Manijeh Razeghi Hoogleraar Elektrotechniek en Computerwetenschappen bij het Centre for Quantum Devices in de McCormick School of Engineering and Applied Science