Digitalkamera: Neuer Sensor nimmt Bilder bei wenig Licht auf

Wissenschaftler aus Singapur haben einen Chip aus Graphen entwickelt, der deutlich lichtempfindlicher ist als heute erhältliche Kamerachips. Er kann zudem Bilder nicht nur im sichtbaren Bereich des Lichts aufnehmen, sondern auch im Infrarotspektrum.

Artikel veröffentlicht am 3. Juni 2013, 15:59 Uhr, Werner Pluta

Wang Qijie mit dem Graphen-Chip: weniger Leistungsaufnahme (Bild: Nanyang Technological University)

Bessere Fotos bei schlechten Lichtverhältnissen verspricht ein neuartiger Kamerasensor, den Forscher der Nanyang Technological University (NTU) in dem asiatischen Stadtstaat Singapur entwickelt haben. Er soll viel lichtempfindlicher sein als heutige Kamerasensoren und weniger Leistung aufnehmen.

Der Chip besteht aus Graphen, einem zweidimensionalen Kohlenstoff, bei dem die Atome in bienenwabenartigen Strukturen angeordnet sind. Die Forscher um Wang Qijie haben auf einer Graphen-Lage Nanostrukturen, sogenannte Quantenpunkte (Graphene Quantum Dot, GQD), erzeugt, indem sie zuerst Titan aufbrachten und zum Teil wieder wegätzten, so dass die GQD stehenblieben.

Elektronenfalle

Die GQD dienen als Falle, die durch Licht erzeugte Elektronen einfangen. Die Elektronen werden länger festgehalten, erklären die Forscher, wodurch ein stärkeres elektrisches Signal erzeugt wird. Die elektrischen Signale des Chips werden dann zu einem Bild verarbeitet.

Ihr Sensor sei um den Faktor 1.000 lichtempfindlicher als ein Sensor, wie er heute in Digitalkameras verbaut werde, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Communications. Außerdem soll er weniger elektrische Energie aufnehmen. Weiterer Vorteil: Der Chip fängt nicht nur sichtbares Licht ein, sondern auch noch infrarotes. Er eigne sich deshalb auch für Infrarotkameras, Verkehrsüberwachungs- und Satellitenkameras.

Der Sensor könne auch einfach in Serie gefertigt werden, sagt Wang. Ihre Technik lasse sich in die herkömmliche Produktion von CMOS-Chips integrieren.