Des chercheurs de l'Unité Optoélectronique et Techniques de Mesure (OPEM) de l'Université d'Oulu ont inventé une nouvelle méthode de fabrication de photodétecteurs hyper-spectraux ultra-sensibles. Au cœur de la découverte se trouvent les points quantiques colloïdaux, développé en collaboration avec les chercheurs de l'Université de Toronto, Canada. Les points quantiques sont de minuscules particules de 15 à 150 atomes de matériau semi-conducteur qui possèdent des propriétés optiques et électriques extraordinaires dues aux phénomènes de la mécanique quantique. En contrôlant la taille des points, les chercheurs sont capables d'affiner leur réaction aux différentes couleurs de lumière (longueurs d'onde lumineuses), surtout ceux invisibles pour l'œil humain, à savoir le spectre infrarouge.

Leur papier, Les encres à points quantiques colloïdaux stables permettent l'impression par jet d'encre de photodétecteurs infrarouges haute sensibilité, a été publié récemment dans ACS Nano .

"Naturellement, il est très gratifiant que notre travail acharné ait été reconnu par la communauté scientifique internationale mais en même temps, ce rapport nous aide à réaliser qu'il y a un long chemin à parcourir dans les années à venir. Cette publication est particulièrement satisfaisante car elle est le résultat d'une collaboration avec des experts de classe mondiale de l'Université de Toronto, Canada. Cette collaboration internationale où nous avons combiné l'expertise des chercheurs de Toronto dans la synthèse de points quantiques et notre expertise en intelligence imprimée a abouti à des appareils vraiment uniques avec des performances étonnantes, " dit le docent Rafal Sliz, un chercheur de premier plan dans ce projet.

Maîtrisé dans l'unité OPEM, la technologie d'impression à jet d'encre permet la création de dispositifs optoélectroniques en concevant des encres fonctionnelles qui sont imprimées sur diverses surfaces, par exemple, substrats souples, vêtements ou peau humaine. L'impression à jet d'encre combinée à des points quantiques colloïdaux a permis la création de photodétecteurs aux caractéristiques de détectivité impressionnantes. La technologie développée est une étape importante dans la création d'un nouveau type de sous-micron-épais, souple, et des dispositifs de détection IR peu coûteux, la prochaine génération de cellules solaires et d'autres nouveaux systèmes photoniques.

« La forte expertise des ingénieurs et des scientifiques d'Oulus en optoélectronique a permis à de nombreuses entreprises basées à Oulu de réussir comme Oura, Spécimen, Focalspec, Moteurs spectraux, et beaucoup plus. Nouvelles technologies optoélectroniques, matériaux, et les méthodes développées par nos chercheurs aideront Oulu et la Finlande à rester à la pointe de l'innovation, " dit le professeur Tapio Fabritius, un chef de file de l'OPEM.

La figure présente brièvement le concept de l'étude menée par les chercheurs de l'Université d'Oulu et de l'Université de Toronto. La solution constituée de points quantiques colloïdaux est imprimée par jet d'encre, création d'une couche photosensible active du photodétecteur.