权威国防科技信息门户
国防科技大数据智能情报平台
生产力促进中心会员招募
国防科技生产力促进中心
国外国防科技文献资料快报
公告:
国防科技生产力促进中心网上会员入会邀请函   国防科技工业准入渠道、申办程序取证务实培训班通知   DSTI推出国防军工单位电子邮件服务,特别优惠中   DSTIS国防军工信息资源内网服务系统2013年征订开始   下载黄页企业会员登记表 成为国防科技信息网会员  
超快石墨烯光电探测器可实现宽波段、高灵敏度成像
2018-07-06


[据加州大学洛杉矶分校官网2018628日报道]
加州大学洛杉矶分校萨缪工程学院利用石墨烯开发出一种新型光电探测器。与现有最先进的光电探测器相比,该器件光谱探测范围更宽、灵敏度更高、成像能力更强。研究成果发表在《光:科学和应用》杂志。



光电探测器是光学传感器的一种,用于相机或其他成像设备中,可感知光子模式,并从这些模式中创建图像。不同的光电探测器感应光谱的不同部分。例如,用于夜视护目镜的光电探测器可感应肉眼不可见的热辐射。照相机中的光电探测器通过反射光识别环境中的化学物质。



光电探测器性能高低主要取决于运行速度、对较弱光线的灵敏度,以及可以感知的频谱范围。通常情况下,当改进某一功能时,另外两个功能中至少有一个会降低。由加州大学洛杉矶分校团队设计的光电探测器,同时改进了这三个功能。新的光电探测器工作波段更宽,处理图像速度更快,对较弱光线灵敏度更高。



负责该研究的电气和计算机工程教授莫娜•贾拉希说:“我们的光电探测器可以扩展光电探测器在成像和传感系统中的范围和潜在用途,可以显著提高夜间热成像能力,或医疗诊断能力,温度的细微差异可以为医生提供大量患者信息。它还可以用于环境传感技术,更准确地识别污染物浓度。



新的光电探测器利用了石墨烯独特性质。石墨烯是由碳原子构成的超薄单层材料。石墨烯是探测光子的优异材料之一,因为它可以从广泛的电磁波谱中吸收能量——从紫外光到可见光到红外和微波波段。石墨烯也是一种非常好的电导体——电子可以畅通无阻地流过它。



研究人员将石墨烯条置于二氧化硅层上,二氧化硅层本身覆盖了硅基底。然后,他们创造了一系列梳状纳米图案,梳状纳米图案由金制成,齿宽100纳米。



石墨烯作为一个网络来捕捉入射光子,然后将它们转换成电信号。金色梳状纳米图案可以快速将这些信息传输到处理器中,即使在光线不足的情况下,该处理器也可以产生相应的高质量图像。



“我们专门设计了石墨烯纳米条纹及其金属贴片的尺寸,使得入射的可见光和红外光紧紧地限制在它们内部,”加州大学洛杉矶分校博士后研究员Semih
Cakmakyapan
说,该研究的主要作者。“这种设计能够有效地产生一个电信号,该信号遵循从可见光到红外光的整个光谱范围内光强度的超快和微妙变化。”(工业和信息化部电子第一研究所   许文琪)



相关新闻

DSTIS 国防科技工业信息服务系统
中国核科技信息与经济研究院 中国航天工程咨询中心 中国航空工业发展研究中心
中国船舶工业综合技术经济研究院 中国船舶信息中心 北方科技信息研究所 工业和信息化部电子科学技术情报研究所
DSTI简介 | 大事记 | 网站动态 | 产品介绍 | 广告服务 | 客户服务 | 联系方式 | 共建单位 | 合作媒体  
国防科技信息网 dsti.net © 2006 - 2018 版权所有 京ICP备10013389号