Российские ученые разработали дешевый пленочный детектор терагерцового излучения

ТАСС, 25 мая. Российские ученые создали дешевый, высокочувствительный и быстродействующий терагерцовый детектор на основе термоэлектрических пленок для использования в медицине, в сфере обороны и безопасности, в других областях. Статью с результатами исследования опубликовал научный журнал Photonics, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.

"Полученный терагерцовый детектор действует довольно быстро: время отклика меньше десяти миллионных долей секунды. Также его легко настроить под нужную частоту обнаружения, поэтому он может использоваться для разных диапазонов. Это окажется полезным для устройств беспроводной связи нового поколения, которые основаны на передаче терагерцовых сигналов", – говорится в сообщении.

Терагерцовым (ТГц-) называют вид электромагнитного излучения, спектр частот которого расположен между инфракрасным и микроволновым диапазонами. В отличие от рентгеновского, ТГц-излучение безвредно для человека. Ученые доказали применимость ТГц-излучения для диагностики, профилактики и лечения болезней (рак, диабет и другие), в системах безопасности, для экологического мониторинга, для анализа предметов искусства, контроля качества и состава продукции.

Однако этот диапазон остается недостаточно изученным, а хороших устройств, которые бы работали в нем, почти нет. Как отмечают исследователи, особенно трудно создать приборы, которые показывали бы хорошую чувствительность в обычных условиях.

В новой работе физики создали тонкие термоэлектрические пленки на основе висмута с разной концентрацией сурьмы, а затем исследовали их под воздействием терагерцового излучения. Поглощение терагерцового излучения материалом приводило к увеличению концентрации носителей заряда и изменению напряжения между контактами на термоэлектрической пленке, которое регистрировали вольтметром.

"Существующие детекторы основаны на измерении теплового возбуждения поверхности. Несмотря на многие недавние достижения в области технологии терагерцовых датчиков, самые быстрые из них имеют низкую чувствительность, а самые чувствительные, как правило, медленные. Одна из основных задач этого исследования – поиск новых термоэлектрических материалов с высокой чувствительностью к терагерцовому излучению при комнатной температуре. Тогда не придется использовать дорогое и сложное охлаждающее оборудование", – рассказал один из авторов статьи Михаил Ходзицкий.