中新網(wǎng)北京7月23日電 (記者 孫自法)記者23日從中國(guó)科學(xué)院獲悉，該院理化技術(shù)研究所賀軍輝研究員團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)孫家林教授團(tuán)隊(duì)合作，在實(shí)現(xiàn)超寬帶光探測(cè)方面取得新進(jìn)展：制作出還原氧化石墨烯-硅納米線陣列異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)一個(gè)探測(cè)器就可以完成從可見(jiàn)光到太赫茲波的超寬帶光探測(cè)，達(dá)到以往多個(gè)探測(cè)器同時(shí)工作才能達(dá)到的探測(cè)帶寬。
中科院和清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)科研人員將還原氧化石墨烯和硅納米線陣列兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，制作出還原氧化石墨烯-硅納米線陣列異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器。該異質(zhì)結(jié)探測(cè)器在室溫下，首次實(shí)現(xiàn)從可見(jiàn)光(波長(zhǎng)532nm)到太赫茲波(波長(zhǎng)118.8mm)的超寬帶光探測(cè)。中國(guó)科學(xué)家這一重要研究的相關(guān)結(jié)果，已獲國(guó)際知名期刊Small發(fā)表。
科研人員還研究發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯的還原程度對(duì)探測(cè)性能有顯著影響，隨著氧化石墨烯還原程度的提高，探測(cè)器的響應(yīng)率可以提高5倍以上。在所有波長(zhǎng)中，探測(cè)器對(duì)長(zhǎng)波紅外(10.6mm)的響應(yīng)率最高。由于人體紅外輻射峰值波長(zhǎng)為9-10mm，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，還原氧化石墨烯-硅納米線陣列異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器對(duì)人體紅外輻射具有靈敏的響應(yīng)，可用于人體紅外傳感如夜視領(lǐng)域。因此，該探測(cè)器在超寬帶光探測(cè)方面，特別是寬帶紅外光探測(cè)方面具有良好應(yīng)用前景。
據(jù)介紹，寬帶光探測(cè)器廣泛應(yīng)用于紅外成像、遙感、環(huán)境監(jiān)測(cè)、天文探測(cè)、光譜分析等很多重要領(lǐng)域，而要實(shí)現(xiàn)真正意義上的多色紅外成像，探測(cè)器必須能同時(shí)探測(cè)不同波段的紅外輻射，如短波紅外(1-3mm)、中波紅外(3-5mm)、長(zhǎng)波紅外(8-14mm)、甚長(zhǎng)波紅外(大于14mm)甚至是太赫茲波(30-3000mm)輻射，具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性。目前，為了在一定程度上實(shí)現(xiàn)多色紅外成像，多是將適于探測(cè)不同紅外波段的多個(gè)探測(cè)器集成在一起，并且確保這些探測(cè)器同步工作，從而導(dǎo)致器件結(jié)構(gòu)和工藝相當(dāng)復(fù)雜。(完)