石墨烯传感器具有热成像潜力

2022-03-10 371

[据地平线2020计划网站2017年3月24日报道] 据剑桥石墨烯中心的研究人员介绍，石墨烯可用于传感器，可用于敏感的安全检测以检测爆炸物和其他有害物质。

将单原子厚碳与热电材料结合，在加热或冷却时产生电场，该团队已经生成了一种传感器，可以将温度变化检测到几十μK。

该项研究为石墨烯旗舰计划的一部分，在热电基板上沉积石墨烯层，制备成器件。器件顶部放置称为?#28014;栅?#30340;电极，将由基板产生的温度变化感应电场集中到石墨烯上。这会改变材料的电阻。

研究团队声称，测量由于加热导致的电阻变化的设备称为辐射热测量计，热电和热辐射热量计的组合意味着这些传感器可用作高分辨率热成像相机中的像素。

在该系统中使用石墨烯的一个特别的优点是其用作基底热电信号的内置放大器。

该研究的合作者Alan Colli博士说：?#25105;们可以直接在热释电材料上制作放大器。所以，它开发的所有费用都放在放大器上。采用这种方式没任何损失。?

Colli补充说，石墨烯的电导率也有助于将传感器与外部读出集成电路进行集成，确保传感器信号尽可能高效地传输。

该传感器检测到的温度变化比靠近人手的普通传感器诱发的温度变化小1000倍。这种灵敏度意味着该传感器可用于光谱学，检测由特定化学基团吸收或发射红外光谱的窄带。

Colli说：?#37319;用灵敏度更高的检测器，您可以限制频带并通过使用非常窄的光谱范围内的光子来形成图像，还可以进行多光谱红外成像。在寻找爆炸物，有害物质或任何类似物质时，这可能是有用的。?#65288;工业和信息化部电子科学技术情报研究所张慧）

（文章来源：中国国防科技信息网）