Het mineraal molybdeendisulfide (MoS2), die, wanneer solide, gedraagt ​​zich in veel opzichten als vet, heeft halfgeleidende eigenschappen waardoor het een veelbelovend alternatief is voor silicium of grafeen in elektronische apparaten. Het absorbeert ook sterk zichtbaar licht, en daarom is het op grote schaal gebruikt in lichtgevoelige fotodetectoren, die worden gebruikt in een breed scala aan technologieën, zoals omgevingsdetectie, procesbeheersing in fabrieken, en optische communicatieapparatuur.

Onderzoekers van de National University of Singapore hebben nu een manier gevonden om de prestaties van MoS2-fotodetectoren nog verder te verbeteren - met nanodeeltjes van goud. Ze beschrijven deze verbetering in het tijdschrift Technische Natuurkunde Brieven , die wordt geproduceerd door AIP Publishing.

Wei Chen, een assistent-professor scheikunde en natuurkunde, samen met afgestudeerde student Jia Dan Lin, en hun collega's, een enkele toegepast, losjes gerangschikte laag gouden nanodeeltjes aan de bovenkant van een MoS2-fotodetector. De gouden laag, hoewel ze minder dan 15 miljardste van een meter dik zijn (de diameter van elk afzonderlijk nanodeeltje vertegenwoordigen) en uit minder dan 1000 afzonderlijke deeltjes bestaan, de efficiëntie van de fotodetectoren met een factor drie verbeterd, volgens Chen.

"We verwachten een grotere verbetering van de gevoeligheid van MoS2 met behulp van een hogere dichtheid van gecoate nanodeeltjes, ' zei Chen.

Chen vermoedt dat de plasmonoscillaties (variaties in de elektronendichtheid) van individuele nanodeeltjes - die het lokale optische veld versterken - een reden kunnen zijn voor de verbeterde prestaties van de fotodetectoren.

"De volgende stap zal zich richten op het variëren van de materialen die worden gebruikt om de nanodeeltjes te maken, evenals hun grootte, vorm, en regeling, " Chen merkte op - aanpassingen die de plasmonresonantiegolflengte van de metalen nanostructuurarrays zullen "afstemmen", waardoor MoS2-fotodetectoren voor het eerst meerdere kleuren kunnen detecteren.