Onderzoekers van vijf wetenschappelijke instituten, waaronder het Massachusetts Institute of Technology (MIT), hebben een manier gevonden om silicium gevoelig te maken voor infrarood licht. Hiermee wordt de weg geopend naar de ontwikkeling van nieuwe beeldsensoren voor beveiligingssystemen en zonnecellen die een groter gedeelte van het zonlichtspectrum kunnen omzetten in elektriciteit.

 

Silicium reageert van nature nauwelijks op infraroodstraling omdat de bandgap van het materiaal een groter energieniveau vereist dan de fotonen van infrarood licht met zich meedragen. Een oplossing hiervoor is het creëren van golfgeleiders in het materiaal, of het te voorzien van onzuiverheden bestaande uit andere elementen. Dit heeft echter een aantal nadelen: het beïnvloedt de elektrische eigenschappen van het silicium, werkt alleen bij lage temperaturen of heeft alleen invloed op een smalle band in het infrarode deel van het spectrum. De onderzoekers hebben nu ontdekt dat silicium over een breed golflengtegebied bij kamertemperatuur gevoelig kan worden gemaakt voor infrarood licht door goudatomen in de bovenste 100 nm van het silicium te implanteren, en deze laag vervolgens te laten smelten. Het goud, dat anders het silicium ernstig zou verontreinigen, blijft nu in de bovenste laag ‘gevangen’ en zorgt ervoor dat het silicium gevoelig wordt voor infrarood licht.