{"id":15187,"date":"2022-10-31T07:43:26","date_gmt":"2022-10-31T06:43:26","guid":{"rendered":"https:\/\/news.save.ch\/?p=15187"},"modified":"2023-06-13T04:40:27","modified_gmt":"2023-06-13T02:40:27","slug":"mini-infrarot-detektor-passt-auf-einen-chip","status":null,"type":"post","link":"https:\/\/news.save.ch\/de\/mini-infrarot-detektor-passt-auf-einen-chip\/","title":{"rendered":"Mini-Infrarot-Detektor passt auf einen Chip"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_15190\" aria-describedby=\"caption-attachment-15190\" style=\"width: 870px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-15190 size-full\" src=\"https:\/\/news.save.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Spektrometer-Bild-web.jpg\" alt=\"Miniaturisierung\" width=\"870\" height=\"490\" srcset=\"https:\/\/news.save.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Spektrometer-Bild-web.jpg 870w, https:\/\/news.save.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Spektrometer-Bild-web-375x211.jpg 375w\" sizes=\"auto, (max-width: 870px) 100vw, 870px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-15190\" class=\"wp-caption-text\">Der Versuchsaufbau: Ein roter Laser wurde verwendet, um den Strahlengang von der Faser in den Lichtwellenleiter und die Reflexion an einem Goldspiegel sichtbar zu machen. Die zwei Mikrosonden kontaktieren den Fotoleiter, der eine Gr\u00f6sse im Subwellenl\u00e4ngenbereich aufweist. Bild: Empa<\/figcaption><\/figure>\n<p>Forscher unter der Leitung des Empa-Forschers Ivan Shorubalko haben ein kosteng\u00fcnstiges Miniaturisierungsverfahren f\u00fcr IR-Spektrometer auf Basis eines Quantenpunkt-Photodetektors entwickelt. Der Clou: Die L\u00f6sung l\u00e4sst sich auf einem einzigen Chip integrieren. Details wurden in \u00abNature Photonics\u00bb publiziert.<\/p>\n<h2>Ultrakompaktes Design<\/h2>\n<p>Das neue Spektrometer weist eine grosse spektrale Bandbreite und eine moderate spektrale Aufl\u00f6sung von 50 cm<sup>-1<\/sup>\u00a0bei einem aktiven Gesamtvolumen des Spektrometers von unter 100 mal 100 mal 100 Mikrometer auf. Dieses ultrakompakte Design des Spektrometers erm\u00f6glicht es, optisch-analytische Messinstrumente relativ schnell und einfach in Unterhaltungselektronik und Raumfahrtger\u00e4te zu integrieren.<\/p>\n<p>\u00abDie monolithische Integration von IR-Photodetektoren im Subwellenl\u00e4ngenbereich hat enorme Auswirkungen auf die Skalierung von Fourier-Transformations-Wellenleiterspektrometern. Unser Design k\u00f6nnte aber auch f\u00fcr miniaturisierte Raman-Spektrometer, f\u00fcr Biosensoren und <b>\u2039<\/b>Lab-on-a-Chip<b>\u203a<\/b>-Ger\u00e4te sowie f\u00fcr die Entwicklung hochaufl\u00f6sender Hyperspektralkameras von Interesse sein\u00bb, so Shorubalko.<\/p>\n<figure id=\"attachment_15192\" aria-describedby=\"caption-attachment-15192\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-15192 size-medium\" src=\"https:\/\/news.save.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/IR-QD_F-spectrometer-Grafik-web.jpg\" alt=\"Mini-Infrarot-Detektor passt auf einen Chip\" width=\"680\" height=\"383\" srcset=\"https:\/\/news.save.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/IR-QD_F-spectrometer-Grafik-web.jpg 870w, https:\/\/news.save.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/IR-QD_F-spectrometer-Grafik-web-375x211.jpg 375w\" sizes=\"auto, (max-width: 680px) 100vw, 680px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-15192\" class=\"wp-caption-text\">So funktioniert das IR-Spektrometer: Der Photodetektor, der auf einem optischen Oberfl\u00e4chenwellenleiter aufgebaut ist, besteht aus einer unteren Goldelektrode, die als Streuzentrum fungiert, einer photoaktiven Schicht (bestehend aus kolloidalen Quecksilbertellurid-Quantenpunkten, HgTe) und einer oberen Goldelektrode. Durch Bewegen des Spiegels bildet der gemessene Fotostrom die Lichtintensit\u00e4t der stehenden Welle ab, also des IR-Strahls. Eine Fourier-Transformation des gemessenen Stromsignals ergibt dann das optische Spektrum des Strahls. Bild: Lars L\u00fcder<\/figcaption><\/figure>\n<h2>Weg f\u00fcr breiteren Einsatz<\/h2>\n<p>Die Miniaturisierung von Infrarotspektrometern erm\u00f6glicht einen breiteren Einsatz in der Konsumg\u00fcterelektronik, etwa in Smartphones zur Lebensmittelkontrolle, zum Nachweis gef\u00e4hrlicher Chemikalien, zur \u00dcberwachung der Luftverschmutzung oder in tragbaren elektronischen Ger\u00e4ten. Sie k\u00f6nnen f\u00fcr den schnellen und einfachen Nachweis bestimmter Chemikalien verwendet werden, ohne dass eine Laborausr\u00fcstung n\u00f6tig ist. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen sie f\u00fcr den Nachweis gef\u00e4lschter Medikamente und von Treibhausgasen wie Methan und CO2\u00a0n\u00fctzlich sein.<\/p>\n<p><em>Quelle: <a href=\"https:\/\/www.pressetext.com\/news\/mini-infrarot-detektor-passt-auf-einen-chip.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Pressetext<\/a>\/<a href=\"https:\/\/www.empa.ch\/web\/s604\/miniaturized-infrared-detectors\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Empa<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Forscher unter der Leitung des Empa-Forschers Ivan Shorubalko haben ein kosteng\u00fcnstiges Miniaturisierungsverfahren f\u00fcr IR-Spektrometer auf Basis eines Quantenpunkt-Photodetektors entwickelt. Der Clou: Die L\u00f6sung l\u00e4sst sich auf einem einzigen Chip integrieren. Details wurden in \u00abNature Photonics\u00bb publiziert. 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