Ein neuer Infrarotdetektor

Forscher des Labors für „Quantenmaterialien und –phänomene“ (CNRS/Universität Paris VII) und der Thales-Gruppe haben einen neuen Typ eines Infrarotdetektors entwickelt, den sogenannten „Quantenfalldetektor“. Diese Vorrichtung besteht aus nanometerdicken Halbleiterschichten, in denen die Bewegung der Elektronen vollständig kontrolliert werden kann. Er soll die Leistungen thermischer Kameras verbessern, um Beobachtungen bei Nacht und Nebel oder im Körper mit einer größeren Auflösung zu gewährleisten.

Die Physiker haben die Funktionstüchtigkeit eines solchen Infrarotdetektors bewiesen. Dieser Detektor setzt sich aus mehreren hundert Halbleiterschichten von nur wenigen Nanometern zusammen, in denen die Laufrichtung der Elektronen vorgegeben wird. Ihre Funktionsweise beruht auf der Migration der Elektronen von Schicht zu Schicht. Sie können die Vorrichtung nur durchqueren, wenn Infrarotphotonen ihnen regelmäßig die notwendige Energie für Energiesprünge zuführen. Somit fließt ein elektrischer Strom nur in Anwesenheit von Infrarotlicht: diese Vorrichtung ist also ein Infrarotdetektor.

Diese Erfindung ergibt sich aus einem gemeinsamen Forschungsprojekt zwischen Forschern eines öffentlichen Labors (CNRS/Universität Paris VII) und eines Industrielabors (Thales Research and Technology). Sie stellt ein Beispiel der engen Beziehung zwischen Grundlagen- und angewandter Forschung dar.

In einigen Jahren wird dieser neue Detektortyp vielleicht die Herstellung von Infrarotkameras ermöglichen. Alle Körper, ob lebend oder nicht, senden Infrarotstrahlen aus (Wärmeüberträger). Mit Hilfe dieser Strahlung und der damit verbundenen schwachen Temperaturschwankungen ist es möglich Bilder zu erzeugen. Man benutzt Infrarotkameras, um Dinge wahrzunehmen, die normalerweise nicht beobachtet werden können, z.B. um sich nachts oder bei Rauchentwicklung (für Feuerwehrmänner) orientieren zu können oder zur Wartung und technischen Kontrolle in der Industrie. Die heißen Punkte markieren die Defekte an Schaltschränken oder Risse in Kernkraftwerken.

Kontakt: Claire Le Poulennec
e-mail claire.le-poulennec@cnrs-dir.fr
Tel.:+33 1 44 96 49 88
www.cnrs.fr/

Quelle: Pressemitteilung des CNRS, 14.04.2005 Redakteur: Matthieu Poullet, matthieu.poullet@diplomatie.gouv.fr
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Wissenschaft-Frankreich (Nummer 76, 04. Mai 2005)

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