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【研究进展】玻璃衬底超薄节能光电探测器

12月16日 12:00 分享到:

光电探测器也称为光电传感器,将光能转换为电信号,为便利的现代生活做出了巨大贡献。美国宾夕法尼亚州立大学的研究团队试图通过将二硫化钼技术与耐用的Gorilla玻璃(康宁公司生产的用于智能手机屏幕的材料)相集成,进一步提高光电探测器的使用率。光电探测器与Gorilla玻璃的集成将引领“智能玻璃”或具有自动感应特性玻璃的商业化发展。智能玻璃具有从成像到高级机器人的众多应用。

在玻璃上制备和缩放光电探测器需要解决两个问题。一是必须在相对较低的温度下完成,二是必须确保光电探测器能够以最小的能量在玻璃上工作。为了克服第一个挑战,研究人员确定二硫化钼化合物可用作玻璃涂层的最佳材料。然后,使用了600的化学反应器(该温度不会降解Gorilla玻璃),将化合物和玻璃集成在一起。最后使用常规的电子束光刻工具,将玻璃和涂层构建成光电探测器。二硫化钼光电探测器的超薄机身可实现更好的静电控制,并确保它可以低功耗运行,这是未来智能玻璃技术的关键需求。光电探测器需要在资源受限或无法到达的地方工作,这些地方自然无法获得不受限制的电力。因此,光电探测器需要依靠以风能或太阳能的形式预先存储自己的能源。

如果该技术能商业化开发,智能玻璃将带动包括制造业、民用基础设施、能源、医疗保健、运输和航空航天工程在内的广泛行业的技术进步。该技术可应用于自动驾驶汽车和机器人的生物医学成像、安全监控、环境传感、光通信、夜视、运动检测和避免碰撞系统等。

相关研究工作发表在ACS Nano


                                                       中科院武汉文献情报中心供稿