Forskare på Kaliforniens universitet, Berkeley, har fått fram den första integrerade kretsen som använder nanotrådar för både sensorer och elektriska komponenter. Med en speciell tryckteknik har gruppen lyckats tillverka kretsar där nanotrådarna fungerar som bildsensorer.

Nanotrådar är bra sensorer på grund av att dess lilla storlek förhöjer känsligheten. Det har dock varit ett problem att integrera sensorerna med elektroniken eftersom de bland annat är svåra att montera på samma yta. Det har även varit svårt att hitta ett bra sätt att placera nanotrådarna så det hela fungerar i stor skala.

Forskningsteamet tror sig nu ha löst problemen med sin tryckteknik. Först placeras polymer på ett kiselsubstrat och sedan etsas med hjälp av litografi ett mönster optiskt som beskriver var trådarna ska vara. Sedan trycks ett lager nanotrådar av det optiskt känsliga materialet Kadmiumselenid över mönstret. När man sedan tar bort polymeret är endast nanotrådarna kvar. Sedan upprepas processen med en annan typ av nanotrådar, med germaniumkärna och kiselhölje, som utgör grunden för transistorerna. Till sist sätts elektroder dit för att slutföra processen.

Noggrann placering är nödvändigt för att den elektriska kretsen ska fungera ordentligt, då den optiska signalen beror av ljusets polarisation, som i sin tur beror av nanotrådarnas placering.

Forskarna har demonstrerat denna tryckteknik genom att skapa en bildsensor. Nanotrådarna av Kadmiumselenid konverterar inkommande fotoner till elektroner, och två lager transistorer av germaniumkärna med kiselhölje ger upp till 100 000 gånger förstärkning av signalen.

Efter att ha testat utrustningen under halogenljus och mätt utspänningen från varje strömkrets registrerade 80 procent av strömkretsarna intensiteten av ljuset som sken på dem. Forskningsteamet tror att resterande 20 procent beror på fabrikationsdefekter som kan lösas med förfinade produktionsmetoder.

Forskningsteamet ska även försöka göra kretsen mindre för att förbättra upplösningen och känsligheten.