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中國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)一個(gè)探測器完成超寬帶光探測

中國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)一個(gè)探測器完成超寬帶光探測

2014-07-23 17:38:00

來源:中國新聞網(wǎng)

  中新網(wǎng)北京7月23日電 (記者 孫自法)記者23日從中國科學(xué)院獲悉,該院理化技術(shù)研究所賀軍輝研究員團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)孫家林教授團(tuán)隊(duì)合作,在實(shí)現(xiàn)超寬帶光探測方面取得新進(jìn)展:制作出還原氧化石墨烯-硅納米線陣列異質(zhì)結(jié)光探測器,實(shí)現(xiàn)一個(gè)探測器就可以完成從可見光到太赫茲波的超寬帶光探測,達(dá)到以往多個(gè)探測器同時(shí)工作才能達(dá)到的探測帶寬。

  中科院和清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)科研人員將還原氧化石墨烯和硅納米線陣列兩者的優(yōu)勢結(jié)合,制作出還原氧化石墨烯-硅納米線陣列異質(zhì)結(jié)光探測器。該異質(zhì)結(jié)探測器在室溫下,首次實(shí)現(xiàn)從可見光(波長532nm)到太赫茲波(波長118.8mm)的超寬帶光探測。中國科學(xué)家這一重要研究的相關(guān)結(jié)果,已獲國際知名期刊Small發(fā)表。

  科研人員還研究發(fā)現(xiàn),氧化石墨烯的還原程度對探測性能有顯著影響,隨著氧化石墨烯還原程度的提高,探測器的響應(yīng)率可以提高5倍以上。在所有波長中,探測器對長波紅外(10.6mm)的響應(yīng)率最高。由于人體紅外輻射峰值波長為9-10mm,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,還原氧化石墨烯-硅納米線陣列異質(zhì)結(jié)光探測器對人體紅外輻射具有靈敏的響應(yīng),可用于人體紅外傳感如夜視領(lǐng)域。因此,該探測器在超寬帶光探測方面,特別是寬帶紅外光探測方面具有良好應(yīng)用前景。

  據(jù)介紹,寬帶光探測器廣泛應(yīng)用于紅外成像、遙感、環(huán)境監(jiān)測、天文探測、光譜分析等很多重要領(lǐng)域,而要實(shí)現(xiàn)真正意義上的多色紅外成像,探測器必須能同時(shí)探測不同波段的紅外輻射,如短波紅外(1-3mm)、中波紅外(3-5mm)、長波紅外(8-14mm)、甚長波紅外(大于14mm)甚至是太赫茲波(30-3000mm)輻射,具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性。目前,為了在一定程度上實(shí)現(xiàn)多色紅外成像,多是將適于探測不同紅外波段的多個(gè)探測器集成在一起,并且確保這些探測器同步工作,從而導(dǎo)致器件結(jié)構(gòu)和工藝相當(dāng)復(fù)雜。(完)

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