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运用石墨烯与CMOS利发国际官网:这个图像传感器逆天了!

文章来源:中国光学期刊网 作者:【未知】 点击:次 时间:2017/6/15 14:06:24
硅基CMOS利发国际官网是当今大多数电子利发国际娱乐官网依赖的主要利发国际官网。然而,为了电子行业的进一步发展,新利发国际官网必须开发具有能将CMOS与其他半导体器件集成的能力。欧洲最大的一项研究计划石墨烯旗舰项目(Graphene Flagship),即以10亿欧元的预算将实验室石墨烯转向市场,参与市场化竞争。 现在,来自巴塞罗那光电科学研究所ICFO的石墨烯旗舰项目研究人员,宣称已经可以将石墨烯整合到CMOS集成电路中。这项工作在“Nature Photonics”上发表。 该团队将石墨烯CMOS器件与量子点相结合,以形成一个阵列的光电探测器,产生高分辨率图像传感器。当作数码相机使用时,该设备能够同时感测紫外光、可见光和红外光。科学家们说,这只是这个器件可能应用的一个例子,也可能应用在微电子学、传感器阵列和低功率光子学。 ICFO的ICREA教授Frank Koppens评论说:“这种单片CMOS为基础的图像传感器的发展是一个里程碑,因为他们是低成本、具有高分辨率宽带而且高光谱成像的系统。他补充说:“一般来说,石墨烯CMOS利发国际官网将能够实现大量应用,范围包括安全、安保、低成本微型智能手机相机、消防系统、被动夜视仪和夜间监控摄像头、汽车传感器系统、医疗成像应用以及食品和药品检验到环境监测。” 运用石墨烯与CMOS利发国际官网:这个图像传感器逆天了! 这些结果是由石墨烯旗舰项目合作伙伴Graphenea(西班牙石墨烯供应商)和ICFO在石墨烯旗舰项目的光电工程包中进行合作实现的。 通过使用分层和图案化方法在CMOS晶片上创建混合石墨烯和量子点系统,该项目团队声称通过简单的方案解决了一个复杂的问题:首先沉积石墨烯,然后图案化以定义像素形状,最后添加一层PbS胶体量子点。 该系统的光响应基于光门效应,其起始于量子点层吸收光并将其作为光生空穴或电子转移到石墨烯,由于施加在两个像素触点之间的偏置电压使得它们循环往复。之后通过石墨烯电导率的变化来感测光信号,由于石墨烯的高电荷迁移率,使得此器件具有高灵敏度。 Stijn Goossens研究员评论说:“实现这种石墨烯-量子点CMOS图像传感器不需要复杂的材料处理或生长工艺。在室温和环境条件下,制备简单且价格低廉,这意味着生产成本的大幅度降低。更重要的是,由于其性能可以轻松集成到柔性基板以及CMOS型集成电路上。 这项研究的商业用途以及成像和传感利发国际官网的潜能现在正在ICFO的Launchpad孵化器中探索。 科学利发国际官网官兼石墨烯旗舰项目管理小组主席Andrea Ferrari教授补充说:“石墨烯与CMOS利发国际官网的融合是未来石墨烯进入消费电子利发国际娱乐官网的基石,这一工作清楚地表明了这种方法的可行性。旗舰项目对石墨烯的系统级整合进行了大量投资,并将随着利发国际官网和创新路线图的不断发展继续增大投入。”
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