柔性光電晶體管創(chuàng)造新紀錄

受到哺乳動物眼睛的啟發(fā)，威斯康星大學麥迪遜分校的電氣工程師創(chuàng)造了光敏度和響應(yīng)時間都優(yōu)于以往光電晶體管的柔性光電晶體管。

這種創(chuàng)新的光電晶體管可以改善無數(shù)產(chǎn)品的性能，包括數(shù)碼相機、夜視鏡、煙霧探測器、監(jiān)控系統(tǒng)和衛(wèi)星等一系列依賴電子光傳感器的產(chǎn)品。如果應(yīng)用到數(shù)碼相機中，便可以減小相機體積，提高視頻或靜態(tài)照片的采集速度及質(zhì)量。

電氣和計算機工程教授馬振強和研究員Jung-Hun Seo聯(lián)手該高性能光電晶體管。該研究已發(fā)布在最新一期《先進光學材料》雜志上。

像人的眼睛一樣，光電晶體管感測和收集光，然后將光轉(zhuǎn)換為與其強度和波長成比例的電荷。在人眼的情況下，電脈沖將圖像傳輸?shù)酱竽X。而在數(shù)碼相機中，即電荷變?yōu)橐婚L串1和0來創(chuàng)建數(shù)字圖像。

“我們可以做出任何適應(yīng)光學系統(tǒng)的形狀，”馬教授說。“目前，要做到這一點并不簡單。”新光電晶體管成功的一個重要的方面是，采用一種名為“翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移”的創(chuàng)新制造工藝，即把制作完成的光電晶體管翻轉(zhuǎn)到一片塑料基底上。

“和其他光電探測器不同，在這種結(jié)構(gòu)中，由于光沒有被金屬層及其他材料阻擋，光在超薄硅層上的吸收更高效。”馬教授說。

研究人員還在光電晶體管的超薄硅納米薄膜層下放置了電極，金屬層和電極均用作反射器來提高光的吸收，因此不再需要外置光增強器。“這里面有一個內(nèi)置功能來檢測微弱的光。”馬教授說。