Graphen ermöglicht 1.000x besseren Fotosensor

Das Kohlenstoff-Material Graphen könnte zukünftig nicht nur für neuartige Elektroniken zum Einsatz kommen, sondern auch die Digitalfotografie entscheidend voranbringen. Das zeigen Experimente an der Technischen Universität Nanyang in Singapur mit einem Bildsensor auf Basis des neuen Werkstoffes. Dieser weist eine viel höhere Lichtempfindlichkeit auf, als vergleichbare Bauelemente, die heute in Digitalkameras zum Einsatz kommen. In den Versuchen hat sich gezeigt, dass die Ausbeute um einen Faktor von etwa 1.000 besser ist, was Aufnahmen unter sehr schlechten Lichtbedingungen ermöglicht.

Hinzu kommt, dass dabei auch der Energiebedarf des Sensors deutlich geringer ist. Die Entwickler sprechen hier von einer Reduzierung um etwa das Zehnfache. Außerdem sei der Sensor nicht auf bestimmte Frequenzbereiche des Lichtes beschränkt, was ihn für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzbar macht. Da auch nicht sichtbare Spektren erfasst werden, könnten entsprechende Bauteile nicht nur in normalen Kameras, sondern auch gut in der Verkehrsüberwachung, der Astronomie und anderen Bereichen genutzt werden.

Abhängig von der Verfügbarkeit eines Produktionsprozesses, mit dem Graphen in größeren Mengen hergestellt werden kann, würden die Sensoren auch deutlich billiger gefertigt werden können, als jene auf Basis aktueller Technologien, hieß es. "Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, billige, sensible und flexibel einsetzbare Foto-Sensoren allein unter Einsatz von Graphen zu bauen", erklärte Wang Qijie von der Universität Nanyang.

Grundsätzlich habe man bei der Entwicklung versucht, die aktuellen Herstellungs-Technologien von CMOS im Hinterkopf zu behalten, so dass diese möglichst einfach in die Produktion von Graphen-Sensoren überführt werden können. Das Verfahren, mit dem die Wissenschaftler hier umgegangen sind, würde es praktisch ermöglichen, die Ausgangsmaterialien quasi einfach auszutauschen und bessere Ergebnisse zu erhalten, führte Wang aus.