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美大学研究人员创制柔性光电晶体管

美大学研究人员创制柔性光电晶体管

  美国威斯康星大学麦迪逊分校两位研究人员创制了一种柔性光电晶体管,可望改善众多光电器件的性能。

  作为这所高等学府电气和计算机工程系纳米器件实验室一个研究小组的主管,教授马振强与一名同事联手,采用一种名为“翻转转移”的创新制造工艺,即把制作完成的光电晶体管翻转到一片塑料基底上。

  研究人员在最新一期《先进光学材料》杂志发表论文,解释采用这种工艺形成的结构:光电晶体管的底部,是一个反光金属层;与其他光电探测幸运28幸运28器件不同,超薄纳米硅薄膜层不受其他材料遮挡,光吸收效率大大提高。

  另外,他们把柔性光电晶体管的幸运28电极置于超薄纳米硅薄膜层以下,而光电晶体管底部的金属层和这些电极各自会反射光线,改善光吸收效率,所以不再需要外置光增强器。马振强说:“这里面内置了一种功能,可以探测微弱光线。”

  这一器件的指标,包括光敏度和响应时间,全面优于先前所有类似器件的参数。

  光电晶体管大多制作在硬表面上,所以呈扁平状。柔性表面,可以弯曲,类似哺乳动物的眼睛,意味着这类光电晶体管更容易模拟哺乳动物眼睛的作用机理。

  依照马振强的说法,“我们实际上可以(把光电晶体管)弯曲成任何形状,按照我们的想法装入光学系统”。

  研究人员设想,柔性光电晶体管可以应用并改善有赖于光传感器的各种产品,如数码照相机、夜视仪、烟雾探测器、监测系统和卫星。譬如,如果把它用作数码相机的镜头,相机体积可以缩小,动态视频或静态画面的成像速度和质量可以提高。

  这项研究成果正由威斯康星大学麦迪逊分校下属的校友研究基金会申请专利。