石墨烯 - 量子點(diǎn) - 基于CMOS的紫外線，可見光和紅外線傳感器。

    在過(guò)去的40年中，由于采用硅和CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)，微電子已經(jīng)跨越式發(fā)展，使得可能的計(jì)算，智能手機(jī)，緊湊型和低成本數(shù)碼相機(jī)以及大多數(shù)電子產(chǎn)品依靠今天。

    然而，除了微電路和可見光相機(jī)之外，該平臺(tái)的多樣化已被阻礙了將硅以外的半導(dǎo)體與CMOS組合的困難。

    這個(gè)障礙現(xiàn)在已經(jīng)克服了。 ICFO研究人員首次展示了CMOS集成電路與石墨烯的單片集成，產(chǎn)生了由基于石墨烯和量子點(diǎn)（QD）的數(shù)十萬(wàn)光電探測(cè)器組成的高分辨率圖像傳感器。它們將其作為數(shù)字照相機(jī)，同時(shí)對(duì)紫外線，可見光和紅外線高度敏感。以前從未用現(xiàn)有的成像傳感器實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。通常，石墨烯與CMOS的單片集成的演示可以實(shí)現(xiàn)廣泛的光電應(yīng)用，如低功率光數(shù)據(jù)通信和緊湊型超敏感傳感系統(tǒng)。

    該研究發(fā)表在自然光子學(xué)中，并在封面圖片上強(qiáng)調(diào)。通過(guò)采用PbS膠體量子點(diǎn)，將其沉積在CVD石墨烯上并隨后將該混合系統(tǒng)沉積到具有圖像傳感器管芯和讀出電路的CMOS晶片上來(lái)制造石墨烯-QD圖像傳感器。正如Stijn Goossens所說(shuō)：“實(shí)現(xiàn)這種石墨烯 - 量子點(diǎn)CMOS圖像傳感器不需要復(fù)雜的材料處理或生長(zhǎng)工藝，在室溫和環(huán)境條件下制造容易且便宜，這意味著生產(chǎn)成本大幅降低。更重要的是，由于其性能，可以輕松集成到柔性基板以及CMOS型集成電路上。

    量子點(diǎn) - 石墨烯研究專家評(píng)論說(shuō)：”我們將量子點(diǎn)設(shè)計(jì)擴(kuò)展到光譜的短紅外范圍（1100-1900nm），達(dá)到了能夠顯示和檢測(cè)這個(gè)工作表明，這種類型的光電晶體管可能是尋求高靈敏度，低成本紅外圖像傳感器在室溫下工作的方式，尋找巨大的紅外線市場(chǎng)目前渴望廉價(jià)技術(shù)。

    “該單片CMOS圖像傳感器的發(fā)展代表了低成本，高分辨率寬帶和高光譜成像系統(tǒng)的一個(gè)里程碑”ICREA Prof. ICFO Frank Koppens亮點(diǎn)。他確信“通常，石墨烯CMOS技術(shù)將能夠?qū)崿F(xiàn)大量的應(yīng)用，包括安全，安全，低成本口袋和智能手機(jī)相機(jī)，消防系統(tǒng)，被動(dòng)夜視和夜間監(jiān)控?cái)z像機(jī)，汽車傳感器系統(tǒng)，醫(yī)療成像應(yīng)用，食品和藥物檢驗(yàn)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)等等。

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責(zé)任編輯：龐雪潔

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