Capteur d’image pérovskite pour une meilleure couleur
Capteurs en pérovskite pour une meilleure reproduction des couleurs et moins d’artefacts d’image avec moins de lumière
Des chercheurs de l’ETH de Zurich proposent une nouvelle solution qui leur permet d’utiliser chaque photon de lumière pour la reconnaissance des couleurs – voir le site web de l’ETH :
La base de leur capteur d’image innovant est la pérovskite d’halogénure de plomb. Ce matériau cristallin est également un semi-conducteur. Contrairement au silicium, il est particulièrement facile à traiter et ses propriétés physiques varient en fonction de sa composition chimique exacte. C’est précisément ce dont profitent les chercheurs pour fabriquer des capteurs d’images en pérovskite.
Si la pérovskite contient un peu plus d’ions iode, elle absorbe la lumière rouge. Pour le vert, les chercheurs ajoutent plus de brome, pour le bleu plus de chlore – sans qu’il soit nécessaire d’utiliser des filtres. Les couches de pixels en pérovskite restent transparentes pour les autres longueurs d’onde et les laissent passer. Cela signifie que les pixels pour le rouge, le vert et le bleu peuvent être superposés dans le capteur d’image, contrairement aux capteurs d’image en silicium, où les pixels sont disposés côte à côte.
Grâce à cette disposition, les capteurs d’images à base de pérovskite peuvent, en théorie, capter trois fois plus de lumière que les capteurs d’images conventionnels de même surface, tout en offrant une résolution spatiale trois fois plus élevée. Les chercheurs de l’équipe de M. Kovalenko ont pu le démontrer il y a quelques années, d’abord avec des pixels individuels surdimensionnés constitués de monocristaux d’une taille de l’ordre du millimètre.
Aujourd’hui, pour la première fois, ils ont construit deux capteurs d’image en pérovskite à couche mince entièrement fonctionnels. « Nous développons la technologie en passant d’une preuve de principe approximative à une dimension où elle pourrait réellement être utilisée », explique M. Kovalenko. Une évolution normale pour les composants électroniques : « Le premier transistor consistait en un gros morceau de germanium avec quelques connexions. Aujourd’hui, 60 ans plus tard, les transistors ne mesurent que quelques nanomètres ».
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