科学家打印出世界上最小的红外传感器——无需硅

工程师们创造出了有史以来最小的全印刷红外光传感器,为更便宜、更小、更灵活的红外技术开辟了一条新的道路。这项突破来自香港大学赵天硕教授领导的研究小组,可能会重塑未来电子产品红外探测器的构建方式。 [...]科学家打印出世界上最小的红外传感器——不需要硅,该文章首先出现在《Knowridge Science Report》上。

来源:Knowridge科学报告

工程师们创造出了有史以来最小的全印刷红外光传感器,为更便宜、更小、更灵活的红外技术开辟了一条新的道路。

这一突破来自香港大学赵天硕教授领导的研究小组,可能会重塑未来电子产品红外探测器的构建方式。

该研究发表在《自然通讯》上,描述了一种新的纳米打印方法,该方法可在室温下工作,并避免了传统硅基制造的许多限制。

红外线,尤其是近红外 (NIR) 光,在现代技术中发挥着关键作用。

它用于自动驾驶车辆中感知周围环境、医疗设备中用于监测血流和组织以及高速光通信中。

问题在于,硅(当今电子产品的支柱)无法直接检测近红外光。为了解决这个问题,制造商通常会单独生长特殊的红外敏感材料,然后将它们附着到硅芯片上。这个过程昂贵、复杂,并且很难进一步缩小设备尺寸。

赵教授的团队采取了完全不同的方法。

他们没有强迫红外材料融入硅基系统,而是开发了一种直接打印红外光电探测器的方法,使用由称为胶体纳米晶体的微小颗粒制成的专门设计的墨水。

胶体纳米晶体已经被研究了几十年,因为它们可以非常有效地吸收和发射光。它们也与印刷技术天然兼容。然而,将它们转变为高性能电子设备一直很困难,特别是在非常小的规模下。

研究人员通过将电流体动力印刷(一种利用电场极其精确地引导墨水的技术)与印刷后立即应用的巧妙化学处理相结合解决了这个问题。