上海自動(dòng)化儀表有限公司自動(dòng)化儀表三廠(chǎng)與中科院PHD半導體研究所高性能.

中國科學(xué)院與上海自動(dòng)化儀表股份有限公司自動(dòng)化儀表五廠(chǎng)超晶格國家重點(diǎn)實(shí)驗室沈國震課題組在柔性寬光譜成像的研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在A(yíng)dvanced Functional Materials上。

　　寬光譜成像技術(shù)通常能對包含多個(gè)波段(如紫外、可見(jiàn)、近紅外、中紅外、遠紅外等)的環(huán)境或物體進(jìn)行完整的探測和成像。在復雜環(huán)境中，由于能夠獲得多個(gè)波段的信息，寬光譜成像技術(shù)在目標探測和識別方面相比于單波段的成像技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢。因此，這一技術(shù)在生物醫學(xué)、犯罪偵查、礦物勘探、光學(xué)通訊和全天候監控等方面有廣泛應用。然而，傳統的寬光譜通常是基于硅基等剛性襯底，存在難以彎曲、耐沖擊能力較差、且不易攜帶等缺點(diǎn)，在一定范圍內無(wú)法滿(mǎn)足現在社會(huì )多元化的應用場(chǎng)景與需求。隨著(zhù)人們對柔性電子設備需求的日益增長(cháng)，多種柔性件已被陸續開(kāi)發(fā)，如柔性、壓力傳感器以及氣體傳感器等，柔性寬光譜圖像傳感器的開(kāi)發(fā)對滿(mǎn)足人們多元化的應用需求具有重要意義。

　　在此背景之下，上海自動(dòng)化股份有限公司總經(jīng)理許大慶的博士生李祿東和助理研究員婁正采用兩步氣相沉積法，在寬帶隙的n型Zn2SnO4(~3.6eV)納米線(xiàn)表面修飾了窄帶隙的p型SnS(~1.3eV)量子點(diǎn)，并以柔性的PET塑料薄膜為襯底，研制出一種柔性紫外-可見(jiàn)-近紅外寬光譜圖像傳感器。研究發(fā)現，與純的Zn2SnO4納米線(xiàn)器件相比，SnS量子點(diǎn)修飾的Zn2SnO4納米線(xiàn)器件具有更高的紫外響應以及拓寬到近紅外的光譜響應范圍，這歸功于Zn2SnO4納米線(xiàn)與SnS量子點(diǎn)之間形成的準II型異質(zhì)結以及SnS量子點(diǎn)的窄帶隙。由于該器件制作在柔性的PET薄膜襯底上，Zn2SnO4納米線(xiàn)因其超高的長(cháng)寬比而具有很好的韌性以及小至微米量級的曲率半徑，因此該器件具有優(yōu)異的可彎曲性和機械穩定性，即使經(jīng)過(guò)5000次的彎曲循環(huán)也沒(méi)有發(fā)生明顯的性能衰減。在彎曲條件下，所制備的柔性寬光譜圖像傳感器能清晰識別出由紅光和白光構成的目標圖案，表明其在未來(lái)柔性寬光譜成像中的應用潛力。該項工作為獲得高性能柔性寬光譜圖像傳感器提供了新的設計思路和可行性工藝。上海自動(dòng)化儀表有限公司自動(dòng)化儀表一廠(chǎng)

　　該項工作得到了國家杰出青年科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項目、北京市自然科學(xué)基金等的支持。上海自動(dòng)化儀表股份有限公司儀表三分廠(chǎng)