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香港科学家发明全新光电检测器‘ag彩票登录平台’

本文摘要:香港中文大学(大)电子工程系曾汉奇教授和许建斌教授及其科研小组最近顺利发明了新的光电探测器,有效地推进了高效低成本红外光谱技术,应用于环境和生物医学工程,如空气污染监测和人类排便疾病标志物的分析研究结果于9月16日在近期国际著名学术期刊《大自然-光子学》(NaturePhotonics)上发表。

器件

香港中文大学(大)电子工程系曾汉奇教授和许建斌教授及其科研小组最近顺利发明了新的光电探测器,有效地推进了高效低成本红外光谱技术,应用于环境和生物医学工程,如空气污染监测和人类排便疾病标志物的分析研究结果于9月16日在近期国际著名学术期刊《大自然-光子学》 (NaturePhotonics )上发表。在曾经的教授和许教授的指导下,科研小组利用透明胶带,从石墨中机械挤出单一碳原子层的石墨烯,将石墨烯置于硅悬浮薄膜的光波导的顶部,制作了具有异质结构的光检测器。

这个器件在室温下具有很长的光谱观测范围。这一划时代的实验进展,将来将构筑高效率、低成本、高集成度的中红外新一代光检测器。科学研究小组证明,使用单层石墨和硅光波导制作的异质结中的红外线检测器是高灵敏度的。整个研究从材料制的取出、器件设计、生产、测量,都是大电子工程类科研人员的独立国家完成的。

硅上舟石墨烯异质结波导光电探测器。许建斌教授回应:我们科研小组精细,明确提出并开发了探讨光栅耦合的中红外悬浮薄膜波导。通过在波导的前端配置石墨烯,器件最多需要吸收90%的入射光。研究者还发现了两种具有不同机制的检测器,以便在近红外和中红外的波长范围内产生不同极性的光电流。

下一项研究将推进中红外光检测技术的发展,不利于环境和生物医学工程中进红外光谱的应用。科研小组制作了用于中外光谱观测的新光电探测器。

光谱

在中红外(波长为2微米到20微米)下,气体分子具有强的共振吸收峰,可以用于检测微量的气体浓度(十亿分之几),因此化学光谱中有大气污染监测、气体指纹检测、人排便疾病标志的分析等很多现在商用的中红外线检测器一般使用昂贵的窄带隙半导体和有毒的水银化合物,只能在低温条件下操作。石墨烯是二维材料,因为具备零能隙,所以具备超宽的光谱比特率,从红外线到太赫兹频率的复盖面积很大。

在硅光学芯片上构建石墨烯时,光和石墨烯的相互作用得到加强,光学吸收显着提高,光检测器的号召度提高。


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