由成都大学郭俊雄特聘研讨员、清华大学Yu Liu、电子科技大学黄文教授和北京师范大学张金星教授领导的科研团队开发了一种由铁电超畴(superdomain)驱动的可打印石墨烯等离子体光电勘探器阵列。
受神经形状核算并行处理才能的启示,多通道超构成像(meta-imaging)在成像体系的分辨率增强和边际辨认方面取得了相当大的前进,乃至扩展到中远红外光谱。现在典型的多通道红外成像体系由别离的光栅或兼并的多个相机构成,这需求杂乱的电路规划和巨大的功耗,阻止了先进的类人眼成像器的完成。
成都大学郭俊雄特聘研讨员、清华大学Yu Liu、电子科技大学黄文教授和北京师范大学张金星教授领导的科研团队开发了一种由铁电超畴(superdomain)驱动的可打印石墨烯等离子体光电勘探器阵列,用于具有增强边际辨认才能的多通道超构红外成像。经过直接从头调整铁电超畴而不是重建别离光栅,所制作的光电勘探器在零偏压下表现出多光谱呼应。
运用铁电超畴打印的光电勘探器的多通道超构红外成像技能计划如上图所示。与多个相机的兼并不同,所提出的超构成像的像素点被规划为运用经过“活字印刷式”勘探器施行的单个孔径完成并行多通道。经过将单层石墨烯和具有纳米级宽度条纹超畴的BiFeO₃(BFO)薄膜集成,研讨人员开发了一种简略的双端零偏压多通道阵列(MCA)勘探器,用于超构红外成像。根据拉曼信号的载流子密度空间监测标明,经过从头调整铁电超畴能轻松完成石墨烯导电性的非均匀图画化。当作业在零偏压和室温下时,所开发的器材阵列在中红外区域表现出可调谐的透射光谱和选择性呼应。
为了验证这种可打印架构的功能,研讨人员经过从头调整铁电畴宽度(对应于活字印刷技能的排版进程)在同一BFO薄膜上制作了一个器材阵列。研讨人员要点研讨了石墨烯/ BFO超畴(不同宽度)混合结构的光谱呼应。所开发的光电勘探器完成了约30 mA W⁻¹的增强呼应度和10⁹ Jones数量级的比勘探率(D*)。
总而言之,经过将单层石墨烯和具有纳米级宽条纹超畴的BFO薄膜集成,研讨人员开发了一种可打印的光电勘探器阵列,证明了这种类型的器材阵列是为多通道超构红外成像使用而规划的,并完成了增强的边际检测。所开发的可打印光电勘探器在零偏压下作业,在室温下表现出约30 mA W⁻¹的高呼应度。这能够归因于石墨烯等离子体与入射光的共振耦合。此外,器材阵列在中红外区域表现出选择性呼应,这是经过在环境条件下直接从头调整BFO超畴宽度完成的。这项研讨证明,经过在纳米尺度上改动铁电畴可准确操控石墨烯载流子密度。与依靠杂乱纳米制作技能的传统器材比较,石墨烯片与不同衬底的兼容性供给了多种优势。此外,该研讨还证明了MCA勘探器能加强红外成像中的形状和边际检测。这些特性使得未来具有简略的电路规划和低功耗的集成光电子渠道成为可能。
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