Миниатюрный транзистор повысил точность тепловизоров в 15 раз
Исследователи под руководством профессора Фэнняня Ся из Университета Йеля разработали миниатюрный транзистор, который значительно повышает чувствительность тепловизоров. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Sensors.
Современные тепловизоры делятся на два типа: дорогие охлаждаемые фотонные детекторы и доступные микроболометры. Последние преобразуют тепло в электрический сигнал, но их чувствительность ограничена низким температурным коэффициентом сопротивления (TCR) используемых материалов — оксида ванадия и аморфного кремния. Обычно TCR составляет около 10% на кельвин.
Учёные предложили не менять материалы, а добавить двухконтактный NPN-транзистор в конструкцию сенсора. Транзистор создаёт обратную связь между носителями заряда, усиливая зависимость сопротивления от температуры. В результате TCR удалось поднять до 150% на кельвин — в 15 раз выше.
По словам ведущего автора Цзячжэня Чэня, такой подход позволяет программировать чувствительность сенсора и не требует сложных систем охлаждения. Это открывает путь к более точным и компактным тепловизорам для ночного видения, робототехники и автономной навигации.
В ближайших планах команды — создание полноценных устройств на основе новой технологии, включая сенсоры среднего инфракрасного диапазона. Также исследователи намерены перенести разработку на кремниевую платформу, что упростит массовое производство.
Новая технология может найти применение не только в специальной технике, но и в потребительских устройствах — например, в системах тепловизионного контроля для умного дома или в игровых аксессуарах с тепловым зрением.
