Den Weg ebnen für UV-fähige, flexible Wearable-Technologie

Um die Entwicklung tragbarer Geräte zu ermöglichen, die über fortschrittliche UV-Erkennungsfunktionen verfügen, haben Wissenschaftler der NTU Singapur einen neuen Typ von Lichtsensor entwickelt, der sowohl flexibel als auch hochempfindlich ist.

Obwohl sie für das menschliche Auge unsichtbar sind, umgeben uns UV-Strahlen in unserer Umgebung, und eine übermäßige Exposition kann gesundheitliche Probleme verursachen, einschließlich Hautkrebs und vorzeitiger Hautalterung. Die Intensität der UV-Strahlen wird typischerweise durch einen Index während der Wetterberichte gemeldet. Ein tragbares Gerät wie ein T-Shirt oder eine Uhr, das die tatsächliche persönliche UV-Exposition den ganzen Tag über überwacht, wäre ein nützlicher und genauerer Leitfaden für Menschen, die Sonnenschäden vermeiden möchten.

In ihrer Studie berichteten die NTU-Forscher, dass ihre flexiblen UV-Lichtsensoren 25-mal reaktionsschneller und 330-mal empfindlicher waren als bestehende Sensoren und das Leistungsniveau übertrafen, das für optoelektronische Anwendungen oder lichtbasierte Elektronik erforderlich ist.

Das Team erstellte seine flexiblen UV-Lichtsensoren auf einem Halbleiterwafer mit einem Durchmesser von 8 Zoll und verwendete freistehende einkristalline Schichten aus Galliumnitrid (GaN) und Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN), die mit Membranen angeordnet wurden, die aus zwei unterschiedlich dünnen Halbleiterschichten bestehen (Heterostrukturmembranen).

Diese Art von Halbleiterstruktur, die mit bestehenden industriekompatiblen Verfahren hergestellt werden kann, ermöglicht ein leichtes Biegen des Materials und eignet sich daher ideal für den Einsatz in flexiblen Sensoren. Gleichzeitig verändert sich die chemische Zusammensetzung des Materials mit der Tiefe, sodass auch unter Belastung eine hohe Leistungsfähigkeit erhalten bleibt.