Oulun yliopiston Optoelektroniikan ja mittaustekniikan yksikön (OPEM) tutkijat ovat kehitelleet uuden menetelmän äärimmäisen herkkien fotoilmaisinten valmistamiseen. Tekniikan ansiosta voidaan mitata haluttua infrapunasäteilyn spektriä aallonpituus kerrallaan.
- Kun kvanttipisteet ovat tasalaatuisesti samankokoisia, niillä voidaan mitata kapea viivamainen spektri. Mitattu aallonpituus määrittyy kvanttipisteen koosta. Vaikkapa kaasuseoksista voidaan poimia yksi tietty aine mittauskohteeksi, kiteyttää OPEM-tutkimusyksikön johtaja professori Tapio Fabritius.
Tutkimustulosten ytimessä ovat yhteistyössä Toronton yliopiston tutkijoiden kanssa kehitetyt kolloidiset kvanttipisteet. Ne ovat hiukkasia, joissa on 15–150 atomia puolijohdetta ja joille kvanttimekaniikan ilmiöt antavat ainutlaatuiset optiset ja sähköiset ominaisuudet.
Kvanttipisteiden vaativa rakenne tekee niistä hankalia valmistaa edullisesti. Nyt kehitetyllä materiaalitekniikan ja valmistustekniikan yhdistelmällä tavoiteltu rakenne voidaan kuitenkin valmistaa melko helposti. Siten esimerkiksi infrapunamittaus saattaa yleistyä siitä voi tulla yhtä yleinen asia kuin nykyään kamerasta.
Mukana on myös OPEM-yksikön hallitsema mustesuihkutulostustekniikka. Sellainen edellyttää, että materiaali on nestemäisessä muodossa mutta se ei tässä tapauksessa riitä. Nyt tutkijoiden kehittämällä kvanttipisteliuoksella pystytään mustesuihkutulostuksella valmistamaan pisterakenne, jossa sensoreina toimivat pisteet ovat tasaisesti jakautuneena.
Oululaisten luoma rakenne muuttaa lämpösäteilyn sähköksi, joten samaa kvanttipisteteknologiaa voisi käyttää myös aurinkokennojen tehokkuuden parantamiseen, Fabritius täsmentää yliopistonsa tiedotteessa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 29.10.2019
