Un nuevo material tiene el potencial de mejorar la sensibilidad de los sensores de imágenes fotográficas en un factor de cinco. En 2011, un equipo de EPFL dirigido por Andras Kis descubrió las asombrosas propiedades semiconductoras de la molibdenita (MoS ₂ ), y han estado explorando su potencial en diversas aplicaciones tecnológicas desde entonces. Este candidato prometedor para reemplazar el silicio ahora se ha integrado en un prototipo de sensor de imagen. Este sensor, descrito en un artículo que aparece en Nanotecnología de la naturaleza , tiene cinco veces la sensibilidad a la luz de la tecnología actual.

Todas las cámaras digitales funcionan según el mismo principio:convierten la luz en una carga eléctrica. La cámara tiene un sensor de luz, cuya superficie es un material semiconductor que se divide en millones de células, o píxeles. El material semiconductor de cada celda reacciona a la luz entrante generando una carga eléctrica específica, que luego se transfiere al firmware de la cámara para su procesamiento. La eficiencia de este proceso depende de la cantidad de luz que se necesita para activar la transferencia de carga.

El récord de píxeles de todos los tiempos

El objetivo de los investigadores de la EPFL era demostrar el potencial de la molibdenita en sensores de imagen. Por esta razón, su sensor solo tiene un píxel. Pero necesita cinco veces menos luz para activar una transferencia de carga que los sensores basados ​​en silicio que están disponibles actualmente. "Nuestro principal objetivo es demostrar que MoS ₂ es un candidato ideal para este tipo de aplicación, "explica Kis.

Este nivel de sensibilidad abriría la enorme área de fotografía nocturna o con poca luz, sin recurrir a técnicas de amplificación generadoras de "ruido", reduciendo la velocidad del obturador o usando un flash. Para algunos dominios especializados en los que las condiciones de luz a menudo no son óptimas, como la astrofotografía o las imágenes biológicas, la ventaja es aún más obvia. "Permitiría tomar fotografías utilizando solo la luz de las estrellas, "dice Kis.

Un material revolucionario

Las extraordinarias propiedades de la molibdenita hacen posible este rendimiento. Al igual que el silicio utilizado en los sensores disponibles actualmente, la molibdenita requiere una corriente eléctrica, que proviene de la batería. Para generar un píxel, la carga generada por la energía luminosa debe ser mayor que el umbral de corriente de la batería.

Una capa de molibdenita de un solo átomo requiere solo una carga eléctrica muy pequeña para funcionar. Debido a esto, se necesita mucha menos energía luminosa para alcanzar el umbral necesario para generar un píxel. MoS2 es naturalmente abundante, material económico. Además, Kis explica, el prototipo no requiere ningún otro semiconductor, lo que debería simplificar enormemente los procesos de fabricación. Kis, que es un pionero en la investigación sobre la semiconductividad de la molibdenita, demostró recientemente su potencial en un circuito integrado y, a principios de 2013, un prototipo de memoria flash. Con este nuevo paso hacia la creación de imágenes, La molibdenita muestra su extraordinario potencial en otra importante área de aplicación.