石墨烯CMOS技術(shù)為什么是傳感器發(fā)展的里程碑

　　現(xiàn)在，來(lái)自巴塞羅那光電科學(xué)研究所ICFO的石墨烯旗艦項(xiàng)目研究人員，宣稱已經(jīng)可以將石墨烯整合到CMOS集成電路中。這項(xiàng)工作在“Nature Photonics”上發(fā)表。該團(tuán)隊(duì)將石墨烯CMOS器件與量子點(diǎn)相結(jié)合，以形成一個(gè)陣列的光電探測(cè)器，產(chǎn)生高分辨率圖像傳感器。當(dāng)作數(shù)碼相機(jī)使用時(shí)，該設(shè)備能夠同時(shí)感測(cè)紫外光、可見(jiàn)光和。。。

　　現(xiàn)在，來(lái)自巴塞羅那光電科學(xué)研究所ICFO的石墨烯旗艦項(xiàng)目研究人員，宣稱已經(jīng)可以將石墨烯整合到CMOS集成電路中。這項(xiàng)工作在“Nature Photonics”上發(fā)表。

　　該團(tuán)隊(duì)將石墨烯CMOS器件與量子點(diǎn)相結(jié)合，以形成一個(gè)陣列的光電探測(cè)器，產(chǎn)生高分辨率圖像傳感器。當(dāng)作數(shù)碼相機(jī)使用時(shí)，該設(shè)備能夠同時(shí)感測(cè)紫外光、可見(jiàn)光和紅外光。科學(xué)家們說(shuō)，這只是這個(gè)器件可能應(yīng)用的一個(gè)例子，也可能應(yīng)用在微電子學(xué)、傳感器陣列和低功率光子學(xué)。

　　ICFO的ICREA教授Frank Koppens評(píng)論說(shuō)：“這種單片CMOS為基礎(chǔ)的圖像傳感器的發(fā)展是一個(gè)里程碑，因?yàn)樗麄兪堑统杀?、具有高分辨率寬帶而且高光譜成像的系統(tǒng)。他補(bǔ)充說(shuō)：“一般來(lái)說(shuō)，石墨烯CMOS技術(shù)將能夠?qū)崿F(xiàn)大量應(yīng)用，范圍包括安全、安保、低成本微型智能手機(jī)相機(jī)、消防系統(tǒng)、被動(dòng)夜視儀和夜間監(jiān)控?cái)z像頭、汽車傳感器系統(tǒng)、醫(yī)療成像應(yīng)用以及食品和藥品檢驗(yàn)到環(huán)境監(jiān)測(cè)。”

　　這些結(jié)果是由石墨烯旗艦項(xiàng)目合作伙伴Graphenea（西班牙石墨烯供應(yīng)商）和ICFO在石墨烯旗艦項(xiàng)目的光電工程包中進(jìn)行合作實(shí)現(xiàn)的。

　　通過(guò)使用分層和圖案化方法在CMOS晶片上創(chuàng)建混合石墨烯和量子點(diǎn)系統(tǒng)，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聲稱通過(guò)簡(jiǎn)單的方案解決了一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題：首先沉積石墨烯，然后圖案化以定義像素形狀，最后添加一層PbS膠體量子點(diǎn)。

　　該系統(tǒng)的光響應(yīng)基于光門(mén)效應(yīng)，其起始于量子點(diǎn)層吸收光并將其作為光生空穴或電子轉(zhuǎn)移到石墨烯，由于施加在兩個(gè)像素觸點(diǎn)之間的偏置電壓使得它們循環(huán)往復(fù)。之后通過(guò)石墨烯電導(dǎo)率的變化來(lái)感測(cè)光信號(hào)，由于石墨烯的高電荷遷移率，使得此器件具有高靈敏度。