Радиофизики ТГУ создают фотодетектор для связи беспилотников в условиях радиопомех

Радиофизики Томского государственного университета разрабатывают ультрафиолетовый фотодетектор на основе оксида галлия. В определенном режиме прибор реагирует на свет более чем в тысячу раз быстрее существующих аналогов. Технологию планируют использовать для передачи информации между беспилотниками в условиях радиопомех.

Кроме того, разработка может найти применение при обнаружении пробоев высоковольтных линий и возгораний на объектах нефтегазовой отрасли.

Одно из преимуществ ультрафиолетовых датчиков — нечувствительность к видимому свету. Поэтому солнечное излучение не мешает им улавливать нужный сигнал. Большую часть ультрафиолета соответствующего диапазона поглощает озоновый слой, благодаря чему прибору не требуются дополнительные фильтры для работы при дневном свете.

«Этот — на основе оксида галлия. Это широкозонный полупроводник, так называемый полупроводник четвертого поколения. Он очень полезен в качестве приемников ультрафиолетового излучения и для силовой электроники»,

– рассказал Никита Яковлев, младший научный сотрудник Центра "Перспективные технологии в микроэлектронике" ТГУ.

Чтобы передавать информацию, фотодетектор должен быстро улавливать световые импульсы, следующие один за другим. Их длительность задает генератор, а прибор принимает сигнал и преобразует его в электрический.

Быстродействие фотодетектора зависит не только от свойств материала, но и от конструкции устройства. В лаборатории ученые наносят на образцы металлические контакты. Работы проводят в чистых помещениях с использованием специальной установки, работающей в условиях высокого вакуума.

«В данный момент вы находитесь в чистых помещениях. Здесь мы производим напыление барьерного и омического контакта»,

– объясняют сотрудники лаборатории.

Металлические контакты необходимы для создания работоспособной структуры и измерения ее характеристик.

«Контакты нужны для того, чтобы получить структуру, которая работоспособна, для того чтобы измерять ее радиофизические характеристики. Без контактов ни одной структуры не бывает»,

– рассказал Богдан Кушнарев, младший научный сотрудник Центра "Перспективные технологии в микроэлектронике".

Благодаря сочетанию используемых материалов фотодетектор может работать без внешнего напряжения. В определенном режиме его быстродействие более чем в тысячу раз превышает показатели существующих аналогов.

Одна из перспективных областей применения разработки — скрытая передача информации между беспилотниками, роботами и автомобилями. В условиях сильных радиопомех ультрафиолетовые импульсы могут стать альтернативным способом связи.

Для беспилотников, которым важно оставаться незамеченными, такая технология может оказаться особенно полезной. Сейчас радиофизики ТГУ работают над ее созданием, и разработка находится на финальном этапе.