Czarny krzem: rewolucja w matrycach światłoczułych?

Amerykańska firma SiOnyx chce spopularyzować materiał charakteryzujący się znacznie większą światłoczułością niż krzem wykorzystywany obecnie w matrycach CCD i CMOS. Tak zwany czarny krzem (black silicon) jest ponad stukrotnie bardziej czuły na światło od zwykłego krzemu, a ponadto wykazuje zdolność wykrywania fal świetlnych w zakresie widmowym od ultrafioletu do bliskiej podczerwieni.

Amerykańska firma SiOnyx chce spopularyzować materiał charakteryzujący się znacznie większą światłoczułością niż krzem wykorzystywany obecnie w matrycach CCD i CMOS. Tak zwany czarny krzem (black silicon) jest ponad stukrotnie bardziej czuły na światło od zwykłego krzemu, a ponadto wykazuje zdolność wykrywania fal świetlnych w zakresie widmowym od ultrafioletu do bliskiej podczerwieni. Tę substancję przeznaczoną do stosowania w cieniutkich warstwach (50. nm) odkryto przypadkiem.

Podczas eksperymentów z detektorami laserowymi założyciel firmy James Carey bombardował próbkę krzemu wiązkami lasera femtosekundowego ultrawysokiej mocy. W ten sposób doszło do miejscowego odkształcenia struktury krystalicznej krzemu. Wyjątkowe właściwości tej optycznie gęstej powłoki powstają wtedy, gdy zostanie ona zdomieszkowana jako fotodioda typu Shallow Junction. Maskowanie i domieszkowanie może się odbywać w ramach normalnego procesu CMOS, co ułatwi produkcję. Zdaniem firmy SiOnyx materiał ten doskonale nadaje się nie tylko dla kamer cyfrowych i monitoringowych, ale także noktowizorów, w których wciąż stosowane są lampy fotopowielaczowe. Również w dziedzinie fotowoltaiki istnieją szerokie możliwości wykorzystania czarnego krzemu.

wydanie internetowe www.heise-online.pl