De weg vrijmaken voor UV-compatibele flexibele draagbare technologie

Om de ontwikkeling van draagbare apparaten met geavanceerde ultraviolette (UV) detectiefuncties mogelijk te maken, hebben wetenschappers van NTU Singapore een nieuw type lichtsensor ontwikkeld die zowel flexibel als zeer gevoelig is.

Hoewel onzichtbaar voor het menselijk oog, omringen UV-stralen ons in onze omgeving, en overmatige blootstelling kan gezondheidsproblemen veroorzaken, waaronder huidkanker en vroegtijdige huidveroudering. De intensiteit van UV-stralen wordt meestal gerapporteerd via een index tijdens weerberichten. Een draagbaar apparaat, zoals een T-shirt of horloge dat de werkelijke persoonlijke UV-blootstelling gedurende de dag in de gaten houdt, zou een nuttige en nauwkeurigere gids zijn voor mensen die schade door de zon willen voorkomen.

In hun onderzoek rapporteerden de NTU-onderzoekers dat hun flexibele UV-lichtsensoren 25 keer sneller reageerden en 330 keer gevoeliger waren dan bestaande sensoren, waardoor ze het prestatieniveau overtroffen dat vereist is voor opto-elektronische toepassingen of op licht gebaseerde elektronica.

Het team creëerde hun flexibele UV-lichtsensoren op een halfgeleiderwafel met een diameter van 8 inch, met behulp van vrijstaande eenkristallijne lagen van galliumnitride (GaN) en aluminiumgalliumnitride (AlGaN), gerangschikt met behulp van membranen die bestaan ​​uit twee verschillende dunne halfgeleiderlagen (heterostructuurmembranen).

Dit type halfgeleiderstructuur, die kan worden vervaardigd met behulp van bestaande industriecompatibele methoden, maakt het mogelijk om het materiaal gemakkelijk te buigen, waardoor het ideaal is voor gebruik in flexibele sensoren. Tegelijkertijd verandert de chemische samenstelling van het materiaal met de diepte, wat betekent dat hoge prestaties behouden blijven, zelfs als het onder spanning komt te staan.