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新型光電探測器：感知和成像能力更佳

作者： 2018年07月17日來源：中國儀表網(wǎng) 瀏覽量：

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【中國儀表網(wǎng)儀表新品】近日，美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究人員采用石墨烯設(shè)計(jì)出一種新型光電探測器，這種光電探測器適用的光線的頻譜范圍更廣，超過現(xiàn)有最先進(jìn)的同類產(chǎn)品，而且處理圖像的速度更快，能比現(xiàn)有

　　【中國儀表網(wǎng) 儀表新品】近日，美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究人員采用石墨烯設(shè)計(jì)出一種新型光電探測器，這種光電探測器適用的光線的頻譜范圍更廣，超過現(xiàn)有最先進(jìn)的同類產(chǎn)品，而且處理圖像的速度更快，能比現(xiàn)有技術(shù)更靈敏地感知低強(qiáng)度光線，感知和成像能力更佳。

　　光電探測器的多功能程度主要取決于三個因素：運(yùn)行速度、感知低強(qiáng)度光線的能力、感知的頻譜范圍。通常來說，如果改善了這三個因素中的某一個，那么另外兩個因素中就會至少有一個變得惡化。而美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)設(shè)計(jì)的這一種新型光電探測器，讓以上的三個因素都得到了改善。

　　這種新型光電探測器利用了石墨烯的獨(dú)特性質(zhì)，石墨烯是有單層碳原子組成的超薄材料。對于探測光子來說，石墨烯是一種卓越的材料，因?yàn)樗梢晕諄碜暂^寬的電磁頻譜的能量，從紫外線到可見光再到紅外線和微波。石墨烯也是具有非常好的導(dǎo)電性，能讓電子暢通無阻地流過。

　　為了制成光電探測器，研究人員將石墨烯條帶放置在二氧化硅層上，而二氧化硅層本身覆蓋在硅基底上。然后，他們創(chuàng)造出一系列的由黃金制成的梳狀納米圖案，具有100納米寬的“梳齒”。

　　石墨烯如同一張網(wǎng)，用于捕捉入射的光子，然后將它們轉(zhuǎn)化為電信號。這種黃金的梳狀納米圖案快速地將信息轉(zhuǎn)遞至處理器，然后處理器會相應(yīng)地產(chǎn)生出高質(zhì)量的圖像，即便是在低光條件下。

　　UCLA 博士后訪問學(xué)者、論文領(lǐng)導(dǎo)作者 Semih Cakmakyapan 表示：“我們特別設(shè)計(jì)了石墨烯納米帶與它們的金屬貼片的尺寸，使得入射的可見光和紅外光都緊緊地限制在其中。這種設(shè)計(jì)高效地制造出的電信號，能跨越整個頻譜范圍，從可見光到紅外線，追蹤光線強(qiáng)度的超高速且輕微的變化。”這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者、電氣與計(jì)算機(jī)工程系教授 Mona Jarrahi 表示：“我們的光電探測器可以拓展光電探測器在成像和感知系統(tǒng)方面應(yīng)用的范圍和潛力。它可以顯著改善應(yīng)用于夜視環(huán)境或醫(yī)療診斷應(yīng)用中的熱成像，在醫(yī)療診斷應(yīng)用中，微小的溫度變化將使得醫(yī)生得到關(guān)于患者的許多信息。它也可用于環(huán)境感知技術(shù)，更加精準(zhǔn)地分辨污染物濃度。”

　　(原文標(biāo)題：新型光電探測器：感知和成像能力更佳)

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