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樽祥-石墨烯CMOS圖像傳感器可廣泛應(yīng)用

 更新時(shí)間:2017-07-10 點(diǎn)擊量:834

  樽祥-石墨烯CMOS圖像傳感器可廣泛應(yīng)用

  石墨烯與CMOS技術(shù)的融合是未來石墨烯進(jìn)入消費(fèi)電子產(chǎn)品的基石,這一工作清楚地表明了這種方法的可行性。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工藝。

 

    在室溫和環(huán)境條件下,制備簡單且價(jià)格低廉,這意味著生產(chǎn)成本的大幅度降低。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。

 

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  硅基CMOS技術(shù)是當(dāng)今大多數(shù)電子產(chǎn)品依賴的主要技術(shù)。然而,為了電子行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,新技術(shù)必須開發(fā)具有能將CMOS與其他半導(dǎo)體器件集成的能力。歐洲zui大的一項(xiàng)研究計(jì)劃石墨烯旗艦項(xiàng)目(Graphene Flagship),即以10億歐元的預(yù)算將實(shí)驗(yàn)室石墨烯轉(zhuǎn)向市場,參與市場化競爭。

 

  現(xiàn)在,來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)感測紫外光、可見光和紅外光。科學(xué)家們說,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評論說:“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)樗麄兪堑统杀尽⒕哂懈叻直媛蕦拵Ф腋吖庾V成像的系統(tǒng)。他補(bǔ)充說:“一般來說,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。”

 

  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)聲稱通過簡單的方案解決了一個(gè)復(fù)雜的問題:首先沉積石墨烯,然后圖案化以定義像素形狀,zui后添加一層PbS膠體量子點(diǎn)。

 

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  該系統(tǒng)的光響應(yīng)基于光門效應(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)。之后通過石墨烯電導(dǎo)率的變化來感測光信號,由于石墨烯的高電荷遷移率,使得此器件具有高靈敏度。

 

  Stijn Goossens研究員評論說:“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工藝。在室溫和環(huán)境條件下,制備簡單且價(jià)格低廉,這意味著生產(chǎn)成本的大幅度降低。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。

 

  這項(xiàng)研究的商業(yè)用途以及成像和傳感技術(shù)的潛能現(xiàn)在正在ICFO的Launchpad孵化器中探索。

 

  科學(xué)技術(shù)官兼石墨烯旗艦項(xiàng)目管理小組主席Andrea Ferrari教授補(bǔ)充說:“石墨烯與CMOS技術(shù)的融合是未來石墨烯進(jìn)入消費(fèi)電子產(chǎn)品的基石,這一工作清楚地表明了這種方法的可行性。旗艦項(xiàng)目對石墨烯的系統(tǒng)級整合進(jìn)行了大量投資,并將隨著技術(shù)和創(chuàng)新路線圖的不斷發(fā)展繼續(xù)增大投入。”  

 

關(guān)于樽祥科技

 

  北京樽祥科技有限責(zé)任公司(簡稱“樽祥科技”)成立于2008年,是一家致力于為客戶提供的專業(yè)分析儀器與檢測設(shè)備的供應(yīng)商,以及為工業(yè)生產(chǎn)提供自動(dòng)化控制系統(tǒng)、儀器儀表和整合相關(guān)產(chǎn)品,提供工程服務(wù)的高科技企業(yè)。

 

  樽祥科技zximd.com自成立以來,積極向國內(nèi)企業(yè)引進(jìn)大量美國和歐洲等發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和高新技術(shù)產(chǎn)品,協(xié)同國內(nèi)企業(yè)努力提高民族工業(yè)設(shè)備的技術(shù)含量和自動(dòng)化控制水平。

 

  樽祥科技作為Emerson、Siemens、Megger、Mikron和Spinner等眾多工業(yè)品牌的代理商,樽祥和世界*的公司有著廣泛的技術(shù)合作,如五

 

  GE,BP,P&G,DOW CHEMICAL,EXXON,BASF,DUPONT,UCB,UNILIVER,CNPC,SINOPEC等。

 

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  樽祥科技擁有的技術(shù)解決方案和的專業(yè)技術(shù)人才以及完善的的售后服務(wù),具有從事過程控制儀器儀表、檢測儀器和控制系統(tǒng)總成套的能力,已成功地為用戶提供各種規(guī)模的自動(dòng)控制成套設(shè)備和儀器儀表。

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