Nell'ambito dei programmi di ricerca strategica di base JST, La ricercatrice PRESTO Ayumi Ishii, (Università Toin di Yokohama, docente appositamente nominato) ha sviluppato un fotodiodo utilizzando un film cristallino composto da composti di perovskite di piombo con molecole chirali organiche per rilevare la luce polarizzata circolarmente senza filtro.

Una tecnologia per rilevare 'polarizzazione, ' o la direzione di oscillazione della luce può visualizzare le superfici degli oggetti con danni, oggetti estranei, e distorsioni. Per di più, rilevamento della luce polarizzata circolarmente, o il campo elettrico rotante della luce ci consente di identificare l'intensità dello stress e la distribuzione degli oggetti. I fotodiodi convenzionali per applicazioni di fotocamere o sensori non possono rilevare direttamente la polarizzazione della luce, e quindi, vari tipi di filtri devono essere applicati sulla parte superiore del dispositivo per separare spazialmente le informazioni di polarizzazione. Queste strutture causano notevoli perdite di sensibilità e risoluzione nel rilevamento della luce, in particolare la rivelazione di luce polarizzata circolarmente è considerata finora difficile. Così, è stato molto desiderato sviluppare un nuovo sensore per il rilevamento della luce polarizzata circolarmente senza filtri.

In questo studio, Il Dr. Ishii ha preparato un film cristallino chirale ibrido organico-inorganico costituito da composti di perovskite di piombo e molecole organiche con chiralità, che non può essere sovrapposto alla sua immagine speculare come le mani destra e sinistra. Questo studio ha mostrato che il film ibrido forma una struttura a catena elicoidale unidimensionale (1D) e la direzione della spirale consente l'assorbimento selettivo della luce polarizzata circolarmente sinistra o destra. Il fotodiodo basato su questo film cristallino chirale 1D ha rilevato con successo la direzione di rotazione della luce polarizzata circolarmente senza un filtro. Il rapporto di sensibilità tra i rilevamenti di luce polarizzata circolarmente sinistrorsa e destrorsa ha raggiunto il valore più alto al mondo di 25 o superiore per un rilevatore di polarizzazione circolare senza filtro.

Il rilevamento diretto della luce polarizzata circolarmente senza filtro, come mostrato nel presente risultato, consente una maggiore sensibilità e miniaturizzazione dei fotorivelatori. Si prevede che diventerà una nuova tecnologia di sensori che consentirebbe l'acquisizione di informazioni precedentemente non identificate e il riconoscimento dello stress.