Фотодетекторы, светоизлучатели и конверторы светового излучения — области реального примене­ния совместного белорусско-германского изобре­тения авторов С. Гапоненко, У. Воггона, М. Артемьева, Л. Гуриновича, Н. Гапоненко, И. Молчана, А. Лютича «высокоэффективный узконаправленный пре­образователь света», на которое Государственному научному учреждению «Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси» выдан Евразийский патент № 010503 (МПК: Н01L31/02; 31/18).

Данный патент действует, среди прочих стран, и на территории Беларуси. задачей изобретения являлось создание рассчитанного на широкий спектральный диапазон оптического конвертора с узкой угловой диаграммой его направленности, предназначенного для превращения коротковол­нового светового излучения (ультрафиолетового, фиолетового, синего) в длинноволновое (голубое, зеленое, жёлтое, оранжевое, красное). Подобные изобретения призваны снизить материалоёмкость, энергопотребление и себестоимость эксплуатации микроэлектронных устройств, повысить их быстро­действие. Это достигается применением новых ма­териалов и оригинальных конструкторских решений, что и было реализовано в изобретении белорусских ученых, создавших плёночные покрытия с новыми модифицированными свойствами.

Как следует из описания изобретения, запа­тентованное конвертирующее устройство пред­ставляет собой плёнку из прозрачного пористого направленно-структурированного материала (это может быть пористая мембрана, монослой мезотрубок, синтетический опал), содержащего распределённую в порах специально подобранную субстанцию, преобразующую длину волны излуче­ния. Эта субстанция представляет собой ксерогель, содержащий «квантоворазмерные наноструктуры» (например, нанокристаллы или кластеры), обладаю­щие «сильными квантоворазмерными эффектами». Основой ксерогеля являются вещества Al2O3, In2O3, TiO2, SiO2. Нанокристаллы выбирают из группы полупроводниковых соединений CdS, CdSe, ZnS, ZnSe или их сочетаний в структурах ядро/оболочка (например, CdSe/ZnS или ZnSe:Mn2+/ZnS). Они леги­рованы ионами металлов (например, Mn2+, Eu3+, Tb3+, Sm3+). Таким образом, полученная плёнка является своеобразным «фотонным кристаллом». Были также использованы самые современные и качественные методы сбора информации, которые и позволили в итоге запатентовать преобразователь.

Авторами разработан и запатентован также спо­соб повышения чувствительности фотодетектора к коротковолновому излучению оптического диапазо­на. Универсальность этого способа и широкий спектр выходных оптических характеристик созданных на его базе устройств позволяют разработать и наладить коммерческое производство «пол­ной линейки узконаправленных индикаторных панелей различной цветовой гаммы от моно­хромного до белого». При этом для «подсветки» такой «линейки» можно использовать лишь один источник света. В состав «линейки» могут входить оптические приборы: индикаторы, концентраторы, конверторы, фотоприёмники и другие, обладающих улучшенными оптическими характеристиками в широком спектральном диапазоне.

Технической реализацией изобретения яви­лись созданные авторами реальные устройства — конкретная индикаторная панель и оптический фотоприёмный прибор. Перспективы применения изобретения велики.