TU Wien baut hochsensiblen Infrarot-Detektor

TU-Wien-Wissenschaftler Silvan Schmid mit einem Nano-Sensor.

Bild: tuwien.at

Mit einem "ERC Proof of Concept Grant" will Silvan Schmid von der TU Wien einen hochsensitiven Infrarot-Detektor entwickeln. Damit lässt sich klären, wie mechanische und elektromagnetischen Schwingungen interagieren. Zum Einsatz kommen mikroskopisch kleine Sensoren, in denen das subtile Wechselspiel zwischen ganz unterschiedlichen Arten von Schwingungen ausgenutzt wird.

Breite Einsetzbarkeit

"Infrarot-Detektoren sind in vielen Fachbereichen unverzichtbar. Man braucht sie in der chemischen Analytik, in der Umweltanalytik, zur Qualitätskontrolle in der Pharmaindustrie oder sogar für die astronomische Grundlagenforschung", sagt Schmid. Allerdings sei es schwierig, hochsensitive Sensoren herzustellen, die auf Infrarotwellen reagieren. Gewöhnliche Fotodioden, wie man sie etwa für Digitalkameras verwendet, funktionieren laut dem Experten im Infrarotbereich nicht gut genug.

Um dieses Problem zu lösen, kommt die sogenannte Nanomechanik zum Einsatz. Eine winzige Membran, mit einer Dicke von nur wenigen Nanometern, wird mit einer dünnen Schicht überzogen, die Infrarotstrahlung besonders gut absorbiert. Wenn nun Infrarotlicht auf diese Membran fällt, erwärmt sie sich und verändert dadurch ihre Schwingfrequenz - ähnlich wie sich der Klang einer Trommel leicht verändert, wenn man die Trommelmembran erwärmt.

Arbeit am Prototypen

"Indem wir dieses mechanische Schwingungsverhalten elektronisch erfassen, können wir ermitteln, ob die Membran mit Infrarotstrahlung beleuchtet wurde - und zwar mit beispielloser Empfindlichkeit", ergänzt Schmid. Außerdem musste man bisherige Detektoren auf sehr niedrige Temperaturen bringen - der neue Sensor hingegen soll sich ganz ohne Kühlung bei Zimmertemperatur verwenden lassen. "Nun geht es darum, einen funktionsfähigen Prototypen zu entwickeln, den man dann auch kommerziell verwerten kann", erklärt der Wissenschaftler.

Quelle: www.pressetext.com/Florian Fügemann