看到紫外線傳感器拍攝的圖像就像用新的眼睛看世界。紫外線圖像可揭示蘑菇腐爛的斑點,沿花瓣引導(dǎo)昆蟲到花蜜的黑暗線,以及丙酮在水中的云。而且由于它們的波長相對較短,紫外線傳感器可以很好地適用于小型無人機飛行群集更精確的導(dǎo)航。
日本東北大學(xué)的研究人員Rihito Kuroda說:”紫外線中隱藏著重要的信息”。他在他的實驗室開發(fā)了UV成像器。但是這些信息很難被捕獲。硅不能很好地吸收紫外線波長,而其他與紫外線發(fā)揮良好作用的半導(dǎo)體則會由于幀速慢造成成像速度慢。但這種情況即將改變。本周在舊金山舉行的國際電子器件會議上,兩個研究小組展示了超薄,靈活的紫外線傳感器設(shè)計,他們希望這些設(shè)計能夠使這些設(shè)備更加廣泛。
沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)的一個研究小組介紹了他們的研究,旨在用特制的紙張制造紫外線傳感器。電子工程系學(xué)生Chun-Ho Lin解釋說,在高能射線下加熱,很難制作出靈活的紫外線傳感器。典型的柔性基材,如塑料和紙,不能快速將熱量帶走。他和Jr-Hau He的實驗室其他電氣工程師一起通過將氮化硼納米片與纖維素纖維結(jié)合在一起,制成了導(dǎo)熱的UV敏感紙。由此配方制成的靈活的傳感器可以承受高達200攝氏度的高溫。而且,它們對于深紫外波段以上的波長是看不見的。
其他研究人員堅持使用硅,但使用石墨烯來幫助。浙江大學(xué)電氣工程師Yang Xu表示,使用硅芯片有很好的理由,即使在原生狀態(tài)下,它也是一種強烈的紫外線反射器。硅光電探測器可以快速工作,實現(xiàn)更高的幀速率,并且可以利用廣泛的制造基礎(chǔ)設(shè)施。 Xu說,他的理念是:“為什么不幫助硅片做得更好?”考慮到這一點,他的團隊將半導(dǎo)體與石墨烯(吸收紫外線就像冠軍)配對。
為了制造靈活的硅 - 石墨烯紫外探測器,浙江大學(xué)團隊使用蝕刻和橡皮圖章將超薄硅微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到柔性塑料基板上,然后用石墨烯涂覆硅并添加電極。這個光電探測器對可見光是看不見的,因為硅層只有20納米厚,不能吸收它。
Xu說,這種超薄設(shè)備非常靈活,并且具有最先進的UV光電探測器。他的實驗室目前正在縮小光電探測器的尺寸來提高分辨率。
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原文標(biāo)題:用于無人機的柔性紫外成像儀
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