Un mini-détecteur infrarouge tient sur une puce

Des chercheurs dirigés par Ivan Shorubalko, chercheur à l'Empa, ont mis au point un procédé de miniaturisation bon marché pour les spectromètres IR, basé sur un photodétecteur à point quantique. Le point fort : la solution peut être intégrée sur une seule puce. Les détails ont été publiés dans "Nature Photonics".

Design ultra-compact

Le nouveau spectromètre présente une grande largeur de bande spectrale et une résolution spectrale modérée de 50 cm^-1 pour un volume actif total du spectromètre inférieur à 100 par 100 par 100 micromètres. Cette conception ultra-compacte du spectromètre permet d'intégrer relativement rapidement et facilement des instruments de mesure optique et analytique dans des appareils électroniques grand public et spatiaux.

"L'intégration monolithique de photodétecteurs IR dans le domaine des sous-longueurs d'onde a un impact énorme sur la mise à l'échelle des spectromètres à guide d'onde à transformée de Fourier. Mais notre conception pourrait également être utilisée pour des spectromètres Raman miniaturisés, pour des biocapteurs et des 'Lab-on-a-Chip'-Les caméras hyperspectrales à haute résolution peuvent également être intéressantes pour le développement d'appareils photo numériques," a déclaré M. Shorubalko.

La voie vers une utilisation plus large

La miniaturisation des spectromètres infrarouges permet une utilisation plus large dans l'électronique grand public, par exemple dans les smartphones pour le contrôle des aliments, la détection de produits chimiques dangereux, la surveillance de la pollution atmosphérique ou les appareils électroniques portables. Ils peuvent être utilisés pour la détection rapide et simple de certaines substances chimiques, sans qu'il soit nécessaire de disposer d'un équipement de laboratoire. En outre, ils peuvent être utiles pour la détection de médicaments contrefaits et de gaz à effet de serre tels que le méthane et le CO2.

Source : Communiqué de presse/Empa