Photodétecteur ultra-fin et écoénergétique révolutionnaire fusionné au Gorilla Glass

Les photodétecteurs — aussi appelés photosenseurs — contribuent au confort de la vie moderne. Ils convertissent l'énergie lumineuse en signaux électriques pour accomplir des tâches telles que l'ouverture de portes coulissantes automatiques et l'ajustement automatique de la luminosité de l'écran d'un téléphone portable selon les conditions d'éclairage. Les chercheurs font progresser l'utilisation des photodétecteurs en intégrant la technologie au Gorilla Glass durable, le matériau utilisé pour les écrans de smartphones fabriqué par Corning Incorporated.

La fabrication et la mise à l'échelle de photodétecteurs sur verre doivent se faire à des températures relativement basses (le verre se dégrade à haute température) et doivent garantir que le photodétecteur peut fonctionner sur verre avec une énergie minimale. Pour surmonter le premier défi, les chercheurs ont déterminé que le composé chimique disulfure de molybdène était le meilleur matériau à utiliser comme revêtement sur le verre.

L'équipe a utilisé un réacteur chimique à 600 °C — une température assez basse pour ne pas dégrader le Gorilla Glass — pour fusionner le composé et le verre. L'étape suivante a été de transformer le verre et le revêtement en photodétecteur en le structurant à l'aide d'un outil de lithographie par faisceau d'électrons conventionnel. L'équipe a testé le verre avec un éclairage LED vert, qui imite une source lumineuse plus naturelle, contrairement à l'éclairage laser couramment utilisé dans la recherche optoélectronique similaire.

Le corps ultra-fin des photodétecteurs en disulfure de molybdène permet un meilleur contrôle électrostatique et assure un fonctionnement à faible consommation — un besoin critique pour la technologie du verre intelligent du futur. Les photodétecteurs doivent fonctionner dans des lieux à ressources limitées ou inaccessibles qui, par nature, n'ont pas accès à des sources d'électricité illimitées. Ils doivent donc compter sur leur propre énergie pré-stockée sous forme d'énergie éolienne ou solaire.

S'il est développé commercialement, le verre intelligent pourrait entraîner des avancées technologiques dans de vastes secteurs industriels : fabrication, infrastructures civiles, énergie, santé, transports et ingénierie aérospatiale. La technologie pourrait s'appliquer à l'imagerie biomédicale, la surveillance de sécurité, la détection environnementale, la communication optique, la vision nocturne, la détection de mouvement et les systèmes d'évitement de collision pour véhicules et robots autonomes. Le verre intelligent sur les pare-brise de voiture pourrait s'adapter aux phares longs des véhicules arrivant en face la nuit en modifiant automatiquement son opacité grâce à cette technologie.