FoodPro Preloader

Lysforbedring: Kan quantum Dots øke kvaliteten på Cell Phone Pix?


Halvlederkrystaller kjent som kvantepunkter har lenge holdt løftet om å forbedre solceller, lasere og belysningsarmaturer, men realiteten er at integrering av disse fluorescerende nanopartikler i eksisterende teknologier har vist seg vanskelig. En Silicon Valley-oppstart har nå til hensikt å endre dette innen utgangen av neste år ved hjelp av kvantepotter for å forbedre bildekvaliteten på mobiltelefonkameraer. Hemme

Halvlederkrystaller kjent som kvantepunkter har lenge holdt løftet om å forbedre solceller, lasere og belysningsarmaturer, men realiteten er at integrering av disse fluorescerende nanopartikler i eksisterende teknologier har vist seg vanskelig. En Silicon Valley-oppstart har nå til hensikt å endre dette innen utgangen av neste år ved hjelp av kvantepotter for å forbedre bildekvaliteten på mobiltelefonkameraer.
Hemmeligheten, ifølge Menlo Park, California-baserte InVisage Technologies, Inc., er et nytt materiale kalt QuantumFilm, som selskapet introduserte mandag på DEMO Vår 2010-konferansen i Palm Desert, California. QuantumFilm er et ekstremt lett absorberende belegg, ifølge InVisage, som gjør det mulig for piksel sensorer å fange opp rundt 95 prosent av et bilde, nesten en firefold økning over gjeldende bildesensorer. QuantumFilm eksisterer i dag som en fungerende prototype, med InVisage-planleggingen å ha produksjonskvalitetsprøver klare innen årets slutt.
QuantumFilms prikker er bare noen få nanometer i diameter, omtrent tykkelsen på en biologisk cellemembran. Mens det finnes en rekke forskjellige måter å lage kvantepotter på, er en av de vanligste kolloidale syntesene, hvor de dyrkes ved hjelp av en kombinasjon av kjemikalier og varme. Dots-hvis sammensetning er avhengig av kjemikaliene som brukes til å fremstille dem-form i forskjellige former og størrelser, og begge disse faktorene bestemmer deres ledende egenskaper. Mindre prikker gir farger nærmere den blå enden av spekteret. Jo større de får, de redder de får.
En typisk kamera telefon pixel sensor består av flere lag, inkludert et grunnlag av silisium som brukes av sensorens elektroniske transistorer og fotodetektorer. Topplaget, vanligvis laget av farget plast eller glass, fungerer som en rekke fargefiltre. Smeltet i mellom er mange lag med metall som trengs for å koble sammen de elektroniske transistorene i silikon. I dette scenariet er hver silikonfotodetektor som en bøtte som samler lys, hvorpå transistorene leser informasjonen i den bøtte for å generere hvert bilde, sier Ted Sargent, InVisages grunnlegger og sjefsteknolog.
Men fordi lyset som kommer inn i sensoren, må passere gjennom flere lag metall før det kommer til silisium, som er en svak lysabsorber, oppdager sensoren bare om lag 25 prosent av lyset som utgjør bildet, sier Sargent, hvem er også professor i elektroteknikk og datateknikk og Canada forskningsstol i nanoteknologi ved University of Toronto. "Du vil være helt absorberende for alt lyset som treffer sensoren, " sier han. "Du trenger mye silisium for å stoppe alle fotene, men du kan ikke ha nok silisium i synsfeltet til å absorbere hele lyset."
InVisage plasserer et lag med QuantumFilm over silisium og metalllagene, slik at det er direkte under hver sensors fargeparameter. Lyset passerer gjennom fargefiltre og absorberes av QuantumFilm. "Lyset trenger ikke lenger å nå silisiumplaten, som nå bare brukes til sine gode elektroniske egenskaper, sier Sargent. Dette fører til større følsomhet og oversetter til forbedret oppløsning, legger han til.
Mens større, dyrere digitale enkeltlinsreflekskameraer bruker større piksler som kan fange mer lys, er QuantumFilm utviklet for å muliggjøre mer kompakte kameraer, for eksempel de som finnes i mobiltelefoner, for å fange mer lys via mindre piksler. "Vi har kommet til å leve med mobiltelefonkameraene våre er ikke så bra, men ville det ikke vært bra hvis vi ikke måtte gjøre det kompromisset?" Sargent sier. "Når pikselet blir mindre, kommer silisium til slutt på bruken i det området. Silisium ble ikke satt på denne Jorden for å være en lysabsorber."
En vanlig søknad om kvantepunkter er å bruke dem som cellemarkører i biomedisinsk forskning, sier Todd Krauss, professor i kjemi og optikk ved University of Rochester Institute of Optics, som studerer de grunnleggende egenskapene til kvantepunkter, samt deres optiske egenskaper . "Det er virkelig langt det største markedet for kvantepotter så langt, " sier han. Selv om Krauss er ukjent med InVisage, hevder han at silisium har forbedret seg som en lysdetektor over tid og spørsmålet om kvantepotter vil forbedre silisiumytelsen betydelig.
Selvfølgelig gjenstår det å se om QuantumFilm vil påvirke digitale kameraer i den måten InVisage hevder. Etter flere år med å fly under radaren, gjør selskapet bare nå mer kjent og ville ikke gi detaljer om sammensetningen av QuantumFilm, med henvisning til konkurransedyktige grunner for hemmeligholdelse.
Til dags dato har quantum dots vært en spennende funn på jakt etter riktig søknad. Bedrifter har brukt disse punktene for å produsere mer effektive fotovoltaiske celler, samt å gjøre lysdioder (LED) mer allsidige. Nanomaterialer-maker QD Vision, basert i Watertown, Mass., Produserer en kvadratdot optisk film som de hevder gjør LEDene energieffektive, lyser med en varmere glødelighet og har en operativ levetid på over 50.000 timer. "Dette er den første typen kommersiell elektronisk søknad om kvantepunkter, " sier David Hwang, en forskningsassistent med Lux ​​Research, Inc.
I tillegg til solceller og lysdioder har noen selskaper forsøkt å bruke kvantepotter for å forbedre deres displayteknologi, men å produsere bestemte farger er utfordrende og fortsetter å være dyrt. "Hvis du trenger kvanta punkter for å produsere en bestemt bølgelengde av lys, må du finjustere størrelsen på prikkene, " sier Hwang. Imidlertid, mens størrelsen på kvantepunktene er ekstremt viktig når du lager fargedisplayskjermbilder, kan det vise seg å være mindre av bekymring når du lager et materiale som brukes til å forbedre en pikselets evne til å fange lys generelt, noe som kan fungere i InVisages favør .

Kilde for novel fugleinfluensa utbrud bestilt urentMaterialet forblir: Den evige utfordringen av søppelGolfbane som naturreservat: et sted for tiger og amfibierGiant Waves ødelegger raskt arktiske is og økosystemerGravity Measurements Bekreft Grønlands Glacier Precipitous MeltdownAmerikanske klimatdiplomater får fornyet sjanse til å finne felles jord med allierteFå feilene av genetisk modifiserte avlingerOverflodserfaring øker klimaendring