Anzeige
After the anthrax attacks in the United States in 2001 the threat of a larger and more deadly bioterrorism attack -- perhaps from smallpox, plague or tularemia -- became very real. But the ability to detect such biological agents and rapidly contain an attack is still being developed.
In a significant finding, researchers at Northwestern Universitys Center for Quantum Devices have demonstrated solar-blind avalanche photodiodes (APDs) that hold promise for universal biological agent detection. Once optimized, these sensitive detectors could be combined with the ultraviolet light-emitting diodes (LEDs) already pioneered by the Center for Quantum Devices to create an inexpensive detection system capable of identifying the unique spectral fingerprints of a biological agent attack.
The Northwestern team, led by center director Manijeh Razeghi, became the first to demonstrate 280 nanometer APDs. These devices, based on aluminum gallium nitride (AlGaN) compound semiconductors, have a photocurrent gain of more than 700.
The tiny-sized APDs should be capable of efficient detection of light with near single photon precision. Previously, photomultiplier tubes (PMTs) were the only available technology in the short wavelength UV portion of the spectrum capable of this sensitivity. These fragile vacuum tube devices are expensive and bulky, hindering true systems miniaturization.
The APD technology may see further use in the deployment of systems for secure battlefield communication. Wavelengths around 280 nanometers are referred to as the solar-blind region; in this region, the UV light is filtered out by the ozone layer providing for a naturally low background signal. Solar-blind APDs are intrinsically able to take advantage of this low background level, while PMTs must use external filters to become solar-blind. This makes secure battlefield communication possible utilizing a combination of compact, inexpensive UV LEDs and UV APDs both developed at the Center for Quantum Devices.
The technology for the realization of solar-blind APDs is based on wide bandgap AlGaN compound semiconductors. To date, no semiconductor-based solar-blind APDs have been reported. This is due to numerous difficulties pertaining to the crystal growth of AlGaN compound semiconductors.
The major obstacle in demonstrating high performance solar-blind APDs is the high number of crystalline defects present in the AlGaN semiconductor material. However, researchers at the Center for Quantum Devices have been able to realize high-quality AlGaN so as to demonstrate avalanche gain in the solar-blind region.
Northwesterns results were presented recently by Razeghi at the APD workshop organized by Henryk Temkin, a new program manager at the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).
Megan Fellman | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.northwestern.edu
NASA's Chandra finds Milky Way's black hole grazing on asteroids
09.02.2012 | Chandra X-ray Center
New images capture 'stealth merger' of dwarf galaxies
09.02.2012 | University of California - Santa Cruz
Erstmals gezeigt, dass Atomkerne transparent werden
Einem Team von DESY-Wissenschaftlern um Dr. Ralf Röhlsberger gelang es an der hochbrillanten Synchrotronlichtquelle PETRA III, Atomkerne mit Hilfe von Röntgenlicht transparent zu machen. Sie entdeckten dabei gleichzeitig ein neues Prinzip, um einen optisch gesteuerten Schalter für Licht herzustellen, also Licht mit Licht zu beeinflussen, ein wichtiger Baustein auf dem ...
Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst
Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...
Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.
Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.
Das System ...
Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.
Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.
Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...
Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.
Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...
Anzeige
Anzeige

Kaltwasserkorallen als Anpassungskünstler?
09.02.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Wandel der Hochschulbildung in Deutschland und Professionalisierung
09.02.2012 | Studien Analysen
Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
7. Mannheimer Arbeitsrechtstag am 14. März mit Experten aus Theorie und Praxis
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
International Forum on Terahertz Spectroscopy and Imaging
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Teams aus neun Ländern treffen sich an der Leibniz Universität zum 6th Hanover PreMoot
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten