Любая оптико-коммуникационная система начинается с фотодетектора — элемента, который улавливает свет и трансформирует его в электрический сигнал. Современная промышленность предлагает фотодетекторы из кремния или арсенида индия-галлия. Их основная проблема — стоимость. Она высокая в том числе из-за сложности производства.

Различные исследовательские группы занимались поиском дешевой альтернативы долгие годы. Так, в качестве замены рассматривались органические полупроводники, но скорость передачи заряда в них оказалась слишком низкой. А скорость — критическая характеристика фотодетектора.

В 2009 году в поле зрения ученых попали перовскиты. Количество работ, посвященных их изучению, постоянно росло. Но в основном их рассматривали в приложении к солнечной энергетике. Позже потенциальный диапазон их применения начал увеличиваться. В 2016 году один из участников текущего исследования, Гао Фэн, получил грант в размере 1,5 млн евро на изучение полупроводниковых свойств перовскитов и создание эффективных диодов из них. Этот проект продвигался достаточно успешно и Гао хотел применить схожие технологии в производстве фотодетекторов, но у него не вышло.

То, что хорошо работало при излучении света с диодами, было максимально нестабильно во время захвата фотонов. Ученые установили, что причина может крыться в использовании перовскитов с содержанием углерода и водорода.

Исследователи подтвердили эту гипотезу и выяснили, что нужно использовать перовскиты без элементов, входящих в органические соединения.

Пленка итогового фотодетектора состоит из цезия, свинца, йода и брома. Получился стабильный детектор, который даже после 2000 часов работы при комнатной температуре не теряет в скорости и эффективности.

Ранее ученые отчитались о создании перовскитной солнечной ячейки размерами с лист А4. До этого стандартным и одновременно максимальным считался размер 10 на 10 сантиметров. При этом для рекорда оказалось достаточно простой техники печати.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber