(Breakthrough could enable infrared cameras for electronics, self-driving cars)
2019/3/7 ｱﾒﾘｶ合衆国・シカゴ大学
・ シカゴ大学が、コロイド状量子ドット(CQDs)を使用したデュアルバンドの赤外線撮像技術を開発。
・ 可視光に比してエネルギーの弱い赤外光を捉える赤外線カメラは、可視光カメラより高価。新技術は飛躍的に費用効果的な赤外線カメラの開発の可能性を導き、家電や自動運転車での利用の可能性が期待できる。
・ 従来の赤外線カメラは半導体の積層により製造されており、その煩雑でエラーの起こりやすいプロセスにより高価となるため家電への導入が難しい。
・ 新技術の赤外線カメラでは数 nm の CQDs 粒子を使用。このようなスケールではサイズによって変化する特性が現れ、CQDs 粒子を適切なサイズに調節することで制御が可能。CDQs 粒子を赤外領域の短波長(テキスチャーや化学組成）と中波長(温度検）を検出するサイズに調整してシリコンウェハーに配置する。
・ 同赤外線カメラは、ビーカーに第一溶液と第二溶液を順次注入した 5～10 分間後に得られる溶液から容易に製造できる。
・ 自動運転車や家電への導入に加え、25,000 ドルを超える高価な研究室用の赤外線検出装置を代替する可能性や、タンパク質が発する赤外線領域の信号検出等、多様な分野での利用が期待できる。
・ 本研究には、米陸軍研究所(ARL)と米国科学財団(NSF)が資金を提供した。
URL: https://news.uchicago.edu/story/breakthrough-could-enable-infrared-cameras-electronicsself-driving-cars
（関連情報)
Nature Photonics 掲載論文(アブストラクトのみ：全文は有料）
Dual-band infrared imaging using stacked colloidal quantum dot photodiodes
URL: https://www.nature.com/articles/s41566-019-0362-1
<NEDO海外技術情報より>
Abstract
Infrared multispectral imaging is attracting great interest with the increasing demand for sensitive, low-cost and scalable devices that can distinguish coincident spectral information. However, the widespread use of such detectors is still limited by the high cost of epitaxial semiconductors. In contrast, the solution processability and wide spectral tunability of colloidal quantum dots (CQDs) have inspired various inexpensive, high-performance optoelectronic devices. Here, we demonstrate a two-terminal CQD dual-band detector, which provides a bias-switchable spectral response in two distinct bands. A vertical stack of two rectifying junctions in a back-to-back diode configuration is created by engineering a strong and spatially stable doping process. By controlling the bias polarity and magnitude, the detector can be rapidly switched between short-wave infrared and mid-wave infrared at modulation frequencies up to 100 kHz with D* above 1010 jones at cryogenic temperature. The detector performance is illustrated by dual-band infrared imaging and remote temperature monitoring.
