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点式气体探测器

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点式气体探测器相关的资讯

  • 科尔康便携式气体检测仪Gas-Pro再次入选火山环境考察探险队专用探测器
    对于“全球变暖”这个词,我们都不陌生,经常可以看到关于它对地球的潜在影响的统计数据。其中一个预测是:到本世纪末,全球气温将上升0.8至4摄氏度。许多人可能不知道,火山爆发这一完全自然的现象,会向我们的大气排放大量气体。而这些气体目前尚未被纳入世界气候模型,这意味着可能存在很大的误差。然而,这种情况即将发生改变。灵感四射的法国火山学家Yves Moussallam在Rolex和2019年Rolex企业奖的支持下,肩负起研究火山及其对地球的影响的使命。他冒险进入这些极具危险的环境中进行测量,为科学家和气候学家提供了用以改进预测模型的数据。通过观察火山并收集这些重要数据,他正在推动世界了解火山对气候变化的影响。Yves对火山探险并不陌生。2015年,他曾带领一个小团队来到南美洲的纳斯卡俯冲带。此次探险的任务是对几种挥发性气体的流量进行精确的大规模估算。 极端的工作条件意味着气体探测器是这支科考队所需装备的重要部分。为了保证团队的安全,Yves选择采用科尔康(Crowcon)检测设备,并对科尔康便携式气体检测仪Gasman和Gas-Pro的小巧、自清洁和安全功能感到满意。科尔康Gas-Pro便携式气体探测器(此次选用的是扩散式)用于监测CO2、H2S、CO、SO2等气体的危险等级,并向小组成员发送警报。同时,探测器还可以监测气体平均暴露等级,以保障长期暴露在低等级危险气体中的小组成员安全。Gas-Pro探测器的数据记录存储功能也为科考队提供了额外的信息。 现在,Yves带着一支新探险队再次归来,并再次选择了科尔康。这一次,Yves将前往意大利的美拉尼西亚地区。跟踪火山活动的卫星显示该地区的火山气体排放量约占全球的三分之一。他的探险队将攀登这些火山,并直接在火山烟流中进行测量。测量火山气体的方法主要有两种。第一种方法是通过卫星从太空拍摄图像。第二种是直接进入现场,测量由爆发源释放的气体。专家们认为,直接在现场工作的方法是最准确的,因为它的位置离爆发源更近,出错的风险更低。要进行这些测量,需要使用具备经过试验、测试的可靠设备。鉴于科尔康一贯的可靠性,Yves再次将目光投向了科尔康复合式气体检测仪Gas-Pro。科尔康的Gas-Pro具备机载数据记录功能,提供一个额外数据行以及平均曝光量,这对于时间跨度较长的探险非常重要。该设备重量很轻,对于需要携带笨重装备的团队来说大有帮助。科尔康的每名成员都希望Yves在安全的情况下成功探险,我们也希望他能够为我们带来新的数据,帮助我们了解火山对全球的影响。关于科尔康:英国科尔康检测仪器有限公司是安全和环境监测产品领域的领导者,专门从事开发、制造和销售创新、可靠并具有成本效益的易燃和有毒气体检测仪器。公司成立于1970年,总部位于英国牛津的阿宾登,并在荷兰、美国、新加坡、印度、中东和中国设有分公司。科尔康的产品远销世界各地,服务于石油、天然气、石化、公用市政、水清洁与污水处理、消防、建筑等其他因气体或蒸汽意外泄漏有可能产生爆炸或威胁毒气的行业。请访问科尔康中文官网www.crowcon.com.cn,了解更多资料。 市场合作请联系:Ms. Kate Li电话:010-67870335-104邮箱:kate.li@crowcon.com官网:www.crowcon.com.cn / www.crowcon.com
  • AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置研制
    table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 成果名称 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 联系人 /p /td td width=" 35%" p style=" line-height: 1.75em " 潘义 /p /td td width=" 16%" p style=" line-height: 1.75em " 联系邮箱 /p /td td width=" 28%" p style=" line-height: 1.75em " 9026427@qq.com /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 单位名称 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 四川中测标物科技有限公司 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 成果成熟度 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 ■可以量产 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 合作方式 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □技术转让 □技术入股 □合作开发& nbsp ■其他 /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 成果简介: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/fa275657-9b17-435f-aca9-b321d2e44db0.jpg" title=" 5-AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置.png" width=" 350" height=" 233" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 350px height: 233px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 特点: 本检定装置以国际标准《ISO 6145-8 气体分析-动态体积法制备校准混合气体 第9部分:饱和法》为理论基础,研制出连续动态产生饱和酒精气体的技术工艺,结合本单位的气体稀释配气相关技术专利,可制备浓度范围为(40~500)& amp #956 mol· mol-1的酒精气体,完全满足《JJG 657-2006 呼出气体酒精含量探测器检定规程》对检定装置的要求,更率先与国际权威标准接轨,依据国际法制计量技术委员会颁布的《OIML R126 Evidential Breath alcohol analyzers》最新版的要求,实现了出口酒精气体温度、湿度的准确控制。检定装置具有清晰友好的人机对话界面,简单易用。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 指标:浓度范围:(40-500)× 10 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 扩展不确定度:Urel = 2%, k = 2 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 浓度调节时间: & lt 15s br/ & nbsp & nbsp & nbsp 重复性:0.2% br/ & nbsp & nbsp & nbsp 酒精气体温度: 34℃± 0.5℃,相对湿度大于90% /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 应用前景: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 呼出气体酒精含量检测仪标准装置是应用于保障呼出气体酒精浓度计量准确性与溯源可靠性的专业设备。近年来随着汽车保有量的迅速增长,饮酒驾驶也逐渐成为当前重要的道路交通危害来源。我国交通执法部门大量采用呼出气体酒精含量检测仪作为判断是否酒驾的执法工具,酒检仪的计量性能是否准确关系到执法的公正性和权威性。研发呼出气体酒精含量检测仪标准装置对保障社会公共及人民生命财产安全具有重要作用,也是经济可持续发展的重要保障。呼出气体酒精含量检测仪标准装置建立以后,可以作为社会公用计量标准开展各类呼出气体酒精含量检测仪的检定校准工作,为社会提供呼出气体酒精浓度检测的溯源服务;也可以作为气体酒精传感器及检测设备的计量性能测试平台,联合各生产企业及科研、计量测试单位开展研发试验,提高气体酒精传感器及检测设备的技术水平。 /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 知识产权及项目获奖情况: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 实用新型专利1项 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 专利名称:一种呼出气体酒精含量探测器检定装置 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 专利号:ZL201320830646.3 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 中海油询价公告-噪声仪和VOC气体探测器采购
    项目信息采购项目编号:GKXJ-2021-CT-1744采购项目名称:海油发展-上海区域中心-噪声仪和VOC气体探测器采购-20210407标段包信息公告信息标的物名称:海油发展-上海区域中心-噪声仪和VOC气体探测器采购-20210407数量:5台交货期/工期:2021年4月30日交货地点:江苏省常州市钟楼区玉龙中路2号项目概况:项目所在地:常州资格要求:提供近三年(2018年-报价截止日前)类似产品的业绩信息。 1)申请人须是中华人民共和国境内注册的独立法人单位,具有合法有效的企业法人营业执照、税务登记证及组织机构代码证或证照合一的营业执照,(应附营业执照复印件并加盖单位章); 2)信誉要求:1、申请人不得是最高人民法院在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)或各级法院列入失信被执行人名单(应附查询结果复印件并加盖单位章); 3)近三年(2018年-报价截止日前)内申请人或其法定代表人、拟委任的项目负责人不得有行贿犯罪行为(应附查询结果复印件并加盖单位章); 4)申请人不得被工商行政管理机关在全国企业信用信息公示系统(http://www.gsxt.gov.cn)中列入严重违法失信企业名(应附查询结果复印件并加盖单位章); 5)如申请人单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位,参加同一标段或者未划分标段的同一项目报价,则存在关联关系的申请人报价均视为无效。是否允许联合体投标:否询价文件获取时间:2021年04月07日到2021年04月12日询价文件获取方法:请登录中国海洋石油集团有限公司采办业务管理与交易系统(https://buy.cnooc.com.cn)的采购文件下载页面进行购买。首次登录必须先进行注册(免费),注册成功后,方可购买询价文件。标书费支付成功后,应答人可自行下载询价文件。售后不退。如未在系统中领购询价文件,不可参加投标。应答文件递交截止时间:2021年04月12日应答文件递交地点:所有的应答文件必须在应答文件递交截止时间前在线提交应答文件递交方法:应答人应在截止时间前将应答文件递交至上海。逾期送达的、未送达指定地点的或者不按照询价文件要求密封的应答文件,采购人将予以拒收。开标时间:2021年04月12日开标地点:上海特殊说明:超过投标截止时间送达的应答文件,系统将予以拒收。
  • 华南理工研制新型有机半导体红外光电探测器,性能超越传统近红外探测器
    随着近红外(NIR)和短波红外(SWIR)光谱在人工智能驱动技术(如机器人、自动驾驶汽车、增强现实/虚拟现实以及3D人脸识别)中的广泛应用,市场对高计数、低成本焦平面阵列的需求日益增长。传统短波红外光电二极管主要基于InGaAs或锗(Ge)晶体,其制造工艺复杂、器件暗电流大。有机半导体是一种可行的替代品,其制造工艺更简单且光学特性可调谐。据麦姆斯咨询报道,近日,华南理工大学的研究团队研制出基于有机半导体的新型红外光电探测器。这项技术有望彻底改变成像技术,该有机光电二极管在近紫外到短波红外的宽波段内均优于传统无机探测器。这项研究成果以“Infrared Photodetectors and Image Arrays Made with Organic Semiconductors”为题发表在Chinese Journal of Polymer Science期刊上。研究团队采用窄带隙聚合物半导体制造薄膜光电二极管,该器件探测范围涵盖红外波段。这种新技术的成本仅为传统无机光电探测器的一小部分,但其性能可与传统无机光电探测器(如InGaAs光电探测器)相媲美。研究人员将更大的杂原子、不规则的骨架与侧链上更长的分支位置结合起来,创造出光谱响应范围涵盖近紫外到短波红外波段的聚合物半导体(PPCPD),并制造出基于PPCPD的光电探测器,相关性能结果如图1所示。图1 基于PPCPD的光电探测器性能在特定探测率方面,该器件与基于InGaAs的探测器相比具有竞争力,在1.15 μm波长上的探测率可达5.55 × 10¹² Jones。该有机光电探测器的显著特征是,当其集成到高像素密度图像传感器阵列时,无需在传感层中进行像素级图案化。这种集成制造工艺显著简化了制备流程,大幅降低了成本。图2 短波红外成像系统及成像示例华南理工大学教授、发光材料与器件国家重点实验室副主任黄飞教授表示:“我们开发的有机光电探测器标志着高性价比、高性能的红外成像技术的发展向前迈出了关键的一步。与传统无机光电二极管相比,有机器件具有适应性和可扩展性,其潜在应用范围还包括工业机器人和医疗诊断领域。”该新型有机光电探测器有望对各行各业产生重大影响。它们为监控和安全领域的成像系统提供了更为经济的选择。未来,基于有机技术的医疗成像设备有望更加普及,价格也会更加合理,从而在医疗环境中实现更全面的应用。该器件的适应性和可扩展性还为尖端机器人和人工智能等领域的应用铺平道路。这项研究得到了国家自然科学基金(编号:U21A6002和51933003)和广东省基础与应用基础研究重大项目(编号:2019B030302007)的资助。论文链接:https://doi.org/10.1007/s10118-023-2973-8
  • 【新书推荐】宽禁带半导体紫外光电探测器
    基于宽禁带半导体的固态紫外探测技术是继红外、可见光和激光探测技术之后发展起来的新型光电探测技术,是对传统紫外探测技术的创新发展,具有体积小、重量轻、耐高温、功耗低、量子效率高和易于集成等优点,对紫外信息资源的开发和利用起着重大推动作用,在国防技术、信息科技、能源技术、环境监测和公共卫生等领域具有极其广阔的应用前景,成为当前国际研发的热点和各主要国家之间竞争的焦点。我国迫切要求在宽禁带半导体紫外探测技术领域取得新的突破,以适应信息技术发展和国家安全的重大需要。本书是作者团队近几年来的最新研究成果的总结,是一本专门介绍宽禁带紫外光电探测器的科技专著。本书的出版可以对我国宽禁带半导体光电材料和紫外探测器的研发及相关高新技术的发展起到促进作用。本书从材料的基本物性和光电探测器工作原理入手,重点讨论宽禁带半导体紫外探测材料的制备、外延生长的缺陷抑制和掺杂技术、紫外探测器件与成像芯片的结构设计和制备工艺、紫外单光子探测与读出电路技术等;并深入探讨紫外探测器件的漏电机理、光生载流子的倍增和输运规律、能带调控方法、以及不同类型缺陷对器件性能的具体影响等,展望新型结构器件的发展和技术难点;同时,介绍紫外探测器产业化应用和发展,为工程领域提供参考,促进产业的发展。本书作者都是长年工作在宽禁带半导体材料与器件领域第一线、在国内外有影响的著名学者。本书主编南京大学陆海教授是国内紫外光电探测领域的代表性专家,曾研制出多种性能先进的紫外探测芯片;张荣教授多年来一直从事宽禁带半导体材料、器件和物理研究,成果卓著;参与本书编写的陈敦军、单崇新、叶建东教授和周幸叶研究员也均是在宽禁带半导体领域取得丰硕成果的年轻学者。本书所述内容多来自作者及其团队在该领域的长期系统性研究成果总结,并广泛地参照了国际主要相关研究成果和进展。作者团队:中国科学院郑有炓院士撰写推荐语时表示:“本书系统论述了宽禁带半导体紫外探测材料和器件的发展现状和趋势,对面临的关键科学技术问题进行了探讨,对未来发展进行了展望。目前国内尚没有一本专门针对宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,本书的出版填补了这一空白,将会对我国第三代半导体紫外探测技术的研发起到重要的推动作用。”目前市面上还没有专门讲述宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,该书的出版可以填补该领域的空白。本书可为从事宽禁带半导体紫外光电材料和器件研发、生产的科技工作者、企业工程技术人员和研究生提供一本有价值的科研参考书,也可供从事该领域科研和高技术产业管理的政府官员和企业家学习参考。详见本书目录:本书目录:第1章 半导体紫外光电探测器概述1.1 引言1.2 宽禁带半导体紫外光电探测器的技术优势1.3 紫外光电探测器产业发展现状1.4 本书的章节安排参考文献第2章 紫外光电探测器的基础知识2.1 半导体光电效应的基本原理2.2 紫外光电探测器的基本分类和工作原理2.2.1 P-N/P-I-N结型探测器2.2.2 肖特基势垒探测器2.2.3 光电导探测器2.2.4 雪崩光电二极管2.3 紫外光电探测器的主要性能指标2.3.1 光电探测器的性能参数2.3.2 雪崩光电二极管的性能参数参考文献第3章 氮化物半导体紫外光电探测器3.1 引言3.2 氮化物半导体材料的基本特性3.2.1 晶体结构3.2.2 能带结构3.2.3 极化效应3.3 高Al组分AlGaN材料的制备与P型掺杂3.3.1 高Al组分AlGaN材料的制备3.3.2 高Al组分AlGaN材料的P型掺杂3.4 GaN基光电探测器及焦平面阵列成像3.4.1 GaN基半导体的金属接触3.4.2 GaN基光电探测器3.4.3 焦平面阵列成像3.5 日盲紫外雪崩光电二极管的设计与制备3.5.1 P-I-N结GaN基APD3.5.2 SAM结构GaN基APD3.5.3 极化和能带工程在雪崩光电二极管中的应用3.6 InGaN光电探测器的制备及应用3.6.1 材料外延3.6.2 器件制备3.7 波长可调超窄带日盲紫外探测器参考文献第4章 SiC紫外光电探测器4.1 SiC材料的基本物理特性4.1.1 SiC晶型与能带结构4.1.2 SiC外延材料与缺陷4.1.3 SiC的电学特性4.1.4 SiC的光学特性4.2 SiC紫外光电探测器的常用制备工艺4.2.1 清洗工艺4.2.2 台面制备4.2.3 电极制备4.2.4 器件钝化4.2.5 其他工艺4.3 常规类型SiC紫外光电探测器4.3.1 肖特基型紫外光电探测器4.3.2 P-I-N型紫外光电探测器4.4 SiC紫外雪崩光电探测器4.4.1 新型结构SiC紫外雪崩光电探测器4.4.2 SiC APD的高温特性4.4.3 材料缺陷对SiC APD性能的影响4.4.4 SiC APD的雪崩均匀性研究4.4.5 SiC紫外雪崩光电探测器的焦平面成像阵列4.5 SiC紫外光电探测器的产业化应用4.6 SiC紫外光电探测器的发展前景参考文献第5章 氧化镓基紫外光电探测器5.1 引言5.2 超宽禁带氧化镓基半导体5.2.1 超宽禁带氧化镓基半导体材料的制备5.2.2 超宽禁带氧化镓基半导体光电探测器的基本器件工艺5.3 氧化镓基日盲探测器5.3.1 基于氧化镓单晶及外延薄膜的日盲探测器5.3.2 基于氧化镓纳米结构的日盲探测器5.3.3 基于非晶氧化镓的柔性日盲探测器5.3.4 基于氧化镓异质结构的日盲探测器5.3.5 氧化镓基光电导增益物理机制5.3.6 新型结构氧化镓基日盲探测器5.4 辐照效应对宽禁带氧化物半导体性能的影响5.5 氧化镓基紫外光电探测器的发展前景参考文献第6章 ZnO基紫外光电探测器6.1 ZnO材料的性质6.2 ZnO紫外光电探测器6.2.1 光电导型探测器6.2.2 肖特基光电二极管6.2.3 MSM结构探测器6.2.4 同质结探测器6.2.5 异质结探测器6.2.6 压电效应改善ZnO基紫外光电探测器6.3 MgZnO深紫外光电探测器6.3.1 光导型探测器6.3.2 肖特基探测器6.3.3 MSM结构探测器6.3.4 P-N结探测器6.4 ZnO基紫外光电探测器的发展前景参考文献第7章 金刚石紫外光电探测器7.1 引言7.2 金刚石的合成7.3 金刚石光电探测器的类型7.3.1 光电导型光电探测器7.3.2 MSM光电探测器7.3.3 肖特基势垒光电探测器7.3.4 P-I-N和P-N结光电探测器7.3.5 异质结光电探测器7.3.6 光电晶体管7.4 金刚石基光电探测器的应用参考文献第8章 真空紫外光电探测器8.1 真空紫外探测及其应用8.1.1 真空紫外探测的应用8.1.2 真空紫外光的特性8.2 真空紫外光电探测器的类型和工作原理8.2.1 极浅P-N结光电探测器8.2.2 肖特基结构光电探测器8.2.3 MSM结构光电探测器8.3 真空紫外光电探测器的研究进展8.3.1 极浅P-N结光电探测器的研究进展8.3.2 肖特基结构光电探测器的研究进展8.3.3 MSM结构光电探测器的研究进展
  • 高载流子迁移率胶体量子点红外探测器
    短波红外和中波红外波段是两个重要的大气窗口。在该波段范围内,碲化汞胶体量子点表现出良好的光响应。此外,胶体量子点具有易于液相加工制备以及与硅基工艺兼容等优势,因此有望显著降低红外光电探测器的成本。然而,目前胶体量子点红外光电探测器在比探测率、响应度等核心性能方面与传统块体半导体红外探测器相比仍存在一定差距。有效地调控掺杂和迁移率等输运性质是提升量子点红外光电探测器性能的关键。据麦姆斯咨询报道,近期,北京理工大学光电学院和北京理工大学长三角研究院的科研团队在《光学学报》期刊上发表了以“高载流子迁移率胶体量子点红外探测器”为主题的文章。该文章第一作者为薛晓梦,通讯作者为陈梦璐和郝群。在本项工作中,采用混相配体交换的方法将载流子迁移率提升,并且实现了N型、本征型、P型等多种掺杂类型的调控。在此基础之上,进一步研究了输运性质对探测器性能的影响。与光导型探测器相比,光伏型探测器不需要额外施加偏置电压,没有散粒噪声,拥有更高的理论灵敏度,因此是本项工作的研究重点。同时,使用高载流子迁移率的本征型碲化汞量子点薄膜制备了短波及中波红外光伏型光电探测器。实验过程材料的合成:Te前驱体的制备在氮气环境下,称量1.276 g(1 mmol)碲颗粒置于玻璃瓶中,并加入10 ml的三正辛基膦(TOP)中,均匀搅拌至溶解,得到透明浅黄色的溶液,即为TOP Te溶液。碲化汞胶体量子点的合成在氮气环境下,称量0.1088 g(0.4 mmol,氮气环境下储存)氯化汞粉末置于玻璃瓶中,并加入16 ml油胺(OAM),均匀搅拌并加热至氯化汞粉末全部溶解。本工作中合成短波红外和中波红外碲化汞胶体量子点的反应温度分别为65℃和95℃。使用移液枪取0.4 mL的TOP Te溶液,快速注入到溶于油胺的氯化汞溶液中,反应时间分别为4 min和6 min。反应结束后加入20 ml无水四氯乙烯(TCE)作为淬火溶液。碲化银纳米晶体颗粒的合成在氮气环境下,称量0.068 g(0.4 mmol)硝酸,并加入1 mL油酸(OA)和10 mL油胺(OAM)中,均匀搅拌30 min。溶解后,注入1 mL TOP,快速加热至160℃并持续30-45 min。然后向反应溶液中注入0.2 mL TOP Te(0.2 mmol),反应时间为10 min。碲化汞胶体量子点的混相配体交换混相配体交换过程包括液相配体交换和固相配体交换。选择溴化双十二烷基二甲基铵(DDAB)作为催化剂,将碲化汞胶体量子点溶在正己烷中,取4 ml混合溶液与160 μL β-巯基乙醇(β-ME)和8 mg DDAB在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中混合。之后向溶液中加入异丙醇(IPA)进行离心,倒掉上清液,将沉淀物重新溶解在60μL DMF中。固相配体交换是在制备量子点薄膜后,用1,2-乙二硫醇(EDT)、盐酸(HCL)和IPA(体积比为1:1:20)溶液对已成膜的碲化汞胶体量子点表面进行处理。碲化汞胶体量子点的掺杂调控在调控碲化汞胶体量子点的掺杂方面,Hg²⁺可以通过表面偶极子稳定量子点中的电子,所以选择汞盐(HgCl₂)来调控量子点的掺杂状态。在液相配体交换结束后,向溶于DMF的碲化汞胶体量子点溶液中加入10 mg HgCl₂得到本征型碲化汞胶体量子点,加入20 mg HgCl₂得到N型碲化汞胶体量子点。材料表征采用混相配体交换的方法不仅可以提高载流子迁移率还可以通过表面偶极子调控碲化汞胶体量子点的掺杂密度。液相配体交换前后中波红外碲化汞胶体量子点的TEM图像如图1(a)所示,可以看到,进行液相配体交换后的碲化汞胶体量子点之间的间距明显减小,排列更加紧密。致密的排列可以提高碲化汞胶体量子点对光的吸收率。混相配体交换后的短波红外和中波红外碲化汞胶体量子点的吸收光谱如图1(b)所示,从图1(b)可以看出,短波红外和中波红外碲化汞胶体量子点的吸收峰分别为5250 cm⁻¹和2700 cm⁻¹。利用场效应晶体管(FET)对碲化汞胶体量子点的迁移率和薄膜的掺杂状态进行测量,把碲化汞胶体量子点沉积在表面有一层薄的SiO₂作为绝缘层的Si基底上,基底两侧的金电极分别作为漏极和源极,Si作为栅极,器件结构如图1(c)所示。通过控制栅极的极性和电压大小,可以使场效应晶体管分别处于截止或导通状态。图1(d)是N型、本征型和P型中波红外碲化汞胶体量子点的场效应晶体管转移曲线。利用FET传输曲线的斜率计算了载流子的迁移率μFET。图1 (a)混相配体交换前后碲化汞胶体量子点的透射电镜图;(b)短波红外和中波红外碲化汞胶体量子点的吸收光谱;(c)碲化汞胶体量子点薄膜场效应晶体管测量原理图;(d)在300K时N型、本征型和P型中波红外碲化汞胶体量子点的场效应晶体管转移曲线测试结果。分析与讨论碲化汞胶体量子点光电探测器的制备光伏型探测器不需要施加额外的偏置电压,没有散粒噪声,理论上会具有更好的性能,借鉴之前文献中的报告,器件结构设计为Al₂O₃/ITO/HgTe/Ag₂Te/Au,制备方法如下:第一步,在蓝宝石基底上磁控溅射沉积50 nm ITO,ITO的功函数在4.5~4.7 eV之间。第二步,制备约470 nm的本征型碲化汞胶体量子点薄膜。第三步,取50 μL碲化银纳米晶体溶液以3000 r/min转速旋转30 s,然后用HgCl₂/MEOH(10 mmol/L)溶液静置10 s后以3000 r/min转速旋转30 s,重复上述步骤两次。在这里,Ag⁺作为P型掺杂层,与本征型碲化汞胶体量子点层形成P-I异质结。最后,将器件移至蒸发镀膜机中,在真空环境(5×10⁻⁴ Pa)下蒸镀50 nm Au作为顶层的电极。高迁移率光伏型探测器的结构图和横截面扫描电镜图如图2(a)所示。能级图如图2(b)所示。制备好的探测器的面积为0.2 mm × 0.2 mm。图2 (a)高迁移率碲化汞胶体量子点P-I异质结结构示意图及扫描电镜截面图 (b)碲化汞胶体量子点P-I异质结能带图。器件性能表征为了探究高载流子迁移率短波红外和中波红外光伏型探测器的光电特性,我们测试了器件的I-V曲线以及响应光谱。图3(a)和(b)分别是高迁移率短波红外和中波红外器件的I-V特性曲线,可以看到短波红外和中波红外探测器的开路电压分别为140 mV和80 mV,这表明PI结中形成了较强的内建电场。此外,在零偏置下,高迁移率短波红外和中波红外器件的光电流分别为0.27 μA和5.5 μA。图3(d)和(e)分别为1.9 μm(300 K) ~ 2.03 μm(80 K)的短波红外器件的响应光谱和3.5 μm(300 K) ~ 4.2 μm(80 K)的中波红外器件的响应光谱。比探测率D*和响应度R是表征光电探测器性能的重要参数。R是探测器的响应度,用来描述器件光电转换能力的物理量,即输出信号光电流与输入光信号功率之比。图3 (a)300 K时短波红外I-V曲线;(b)80 K时中波红外I-V曲线;(c)短波红外及中波红外器件的比探测率随温度的变化;(d)短波红外器件在80 K和300 K时的光谱响应;(e)中波红外器件在80 K和300 K时的光谱响应;(f)短波红外和中波红外器件的响应度随温度的变化。图3(e)和(f)给出了探测器的比探测率D*和响应度R随温度的变化。可以看到,短波红外器件在所有被测温度下,D*都可以达到1×10¹¹ Jones以上,中波红外器件在110 K下的D*达到了1.2×10¹¹ Jones。应用此外,本工作验证高载流子迁移率的短波红外和中波红外量子点光电探测器在实际应用,如光谱仪和红外相机。光谱仪实验装置示意图如图4(a)所示,其内部主要是一个迈克尔逊干涉仪。图4(b)和(c)为使用短波红外和中波红外量子点器件探测时有样品和没有样品的光谱响应结果。图4(e)和图4(f)为样品在短波红外和中波红外波段的透过率曲线。对于短波红外波段,选择了CBZ、DDT、BA和TCE这四种样品,它们在可见光下都是透明的,肉眼无法进行区分,但在短波红外的光谱响应和透过率不同。对于中波红外波段,选择了PP和PVC这两个样品。在可见光下它们都是白色的塑料,但在中波红外光谱响应和透过率不同。图4(d)为自制短波红外和中波红外单点相机的扫描成像。,短波相机成像可以给出材质信息。中波红外相机成像则是反应热信息。以烙铁的中波红外成像为例,我们可以清楚地了解烙铁内部的温度分布。在可见光下,硅片呈现不透明的状态使用自制的短波红外相机成像后硅片呈现半透明的状态。图4 (a)利用高载流子迁移率探测器进行响应光谱测量的原理示意图;(b)和(c)分别是在有样品和没有样品两种模式下用自制探测器所探测到的光谱响应;(d)自制短波红外和中波红外光电探测器的单像素扫描成像结果图;(e)TCE、BA、DDT和CBZ在短波红外模式下的透光率,插图为四种样品的可见光图像;(f)PVC和PP在中波红外模式下的透光率,插图为两种样品的可见光图像。结论综上所述,采用混相配体交换的方法,将量子点薄膜中的载流子迁移率提升到了1 cm²/Vs,相较于之前的研究提升了2个量级。并且通过加入汞盐实现了对量子点薄膜的掺杂调控,分别实现了P型、本征型以及N型多种类型的量子点薄膜。同时,基于本征型高迁移率量子点制备了短波红外和中波红外波段的光伏型光电探测器。测试结果表明,提升量子点的输运性质,有效的提升了探测器的响应率、比探测率等核心性能,并且实现了光谱仪和红外相机等应用。本项工作促进了低成本、高性能量子点红外光电探测器的发展。这项研究获得国家自然科学基金(NSFC No.U22A2081、No.62105022)、中国科学技术协会青年托举工程(No.YESS20210142)和北京市科技新星计划(No.Z211100002121069)的资助和支持。论文链接:https://link.cnki.net/urlid/31. 1 252.o4.20230925.0923.016
  • 美开发出新型量子点红外探测器
    美国伦斯勒理工学院的研究人员开发出了一种基于纳米技术的新型量子点红外探测器(QDIP)。这种以金为主要材料的新型元件可大幅提高现有红外设备的成像素质,将为下一代高清卫星相机和夜视设备的研发提供可能。相关论文发表在《纳米快报》杂志网站上。   由美国空军科研局资助的这一项目,通过在传统量子点红外探测器元件上增加金纳米薄膜和小孔结构的方式,可将现有量子点红外探测器的灵敏度提高两倍。   研究人员称,红外探测器的灵敏程度从根本上取决于在去除干扰后所能接收到的光线的多寡。目前大多数红外探测器都以碲镉汞技术(MCT)为基础。该元件对红外辐射极为敏感,可获得较强信号,但同时也面临着无法长时间使用的缺憾(信号强度会逐步降低)。   在这项新研究中,研究人员使用了一个厚度为50纳米、具有延展性的金薄膜,在其上设置了大量直径1.6微米、深1微米的小孔,并在孔内填充了具有独特光学性能的半导体材料以形成量子点。纳米尺度上的金薄膜可将光线“挤进”小孔并聚焦到嵌入的量子点上。这种结构强化了探测器捕获光线的能力,同时也提高了量子点的光电转换效率。实验结果表明,在不增加重量和干扰的情况下,通过该设备所获得的信号强度比传统量子点红外探测器增强了两倍。下一步,他们计划通过扩大表面小孔直径和改良量子点透镜方法对设备加以改进。研究人员预计,该设备在灵敏度上至少还有20倍的提升空间。   负责此项研究的伦斯勒理工学院物理学教授林善瑜(音译)称,这一实验为新型量子点红外光电探测器的发展树立了一个新路标。这是近10年来首次在不增加干扰信号的情况下成功使红外探测器的灵敏度得到提升,极有可能推动红外探测技术进入新的发展阶段。   红外传感及探测设备在卫星遥感、气象及环境监测、医学成像以及夜视仪器研发上均有着广泛的应用价值。林善瑜在2008年时曾开发出一种纳米涂层,将其覆盖在太阳能电池板上,可使后者的阳光吸收率提高到96%以上。
  • 北理工在红外光电探测器暗电流抑制技术方面取得新进展
    红外光电探测器广泛应用于气体传感、气象遥感以及航天探测等领域。然而目前,传统的红外探测材料主要基于碲化铟、铟镓砷、碲镉汞等,需要分子束外延方法生长,以及倒装键和等复杂工艺与读出电路耦合。虽然探测性能高,但是却受限于成本与产量。胶体量子点(CQD)作为一种新兴的红外探测材料,可以由化学热注射法大规模合成,“墨水式”液相加工可以与硅读出电路直接耦合,大大加快红外焦平面阵列(FPA)的研发进度。目前北京理工大学郝群教授团队已实现320×256、1K×1K百万像素量子点红外焦平面。然而,目前红外胶体量子点暗电流噪声较大的问题限制了成像仪的分辨率和灵敏度。近日,北京理工大学研究团队提出了量子点带尾调控方法,通过量子点成核生长分离的再生长技术,成功得到了形貌可控(如图1)、分散性好、半峰宽窄、带尾态优的红外量子点。图1 不同前驱体合成量子点形貌示意图研究人员基于三种胶体量子点制备了单像素光电导探测器,大幅度降低器件的暗电流和噪声30倍以上,室温下2.5 μm延展短波波段比探测率达到4×10¹¹ Jones,响应时间为0.94 μs(如图2)。图2 光电导探测器结构示意图以及形状控制量子点与两组参考样品的器件性能对比在此基础上,研究人员将HgTe胶体量子点与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 读出集成电路 (ROIC) 相集成,制备了640×512像素的焦平面阵列成像芯片,有效像元率高达99.997%。成像过程示意图和成像结果如图3所示。图3 成像过程示意图以及形状控制量子点640×512像素的焦平面成像结果图综上所述,这项研究开发了量子点带尾调控方法,通过单像素光电探测器及红外焦平面验证了该方法在暗电流和噪声抑制上的可靠性,在高性能胶体量子点红外光探测器发展中具有重要意义。相关研究工作于2023年11月发表于中科院1区光学顶刊ACS Photonics。该论文的共同第一作者为郝群教授、博士生薛晓梦和罗宇宁,通讯作者为陈梦璐准聘教授和唐鑫教授。论文链接:https://doi.org/10.1021/acs p hotonics.3c01070
  • 突破!全球最快响应的短波红外量子点探测器
    【背景介绍】短波红外(SWIR,1000 ~ 3000 nm)光由于受空气中颗粒物的散射较弱,使其在恶劣天气或生物组织中也能提供长距离的有效探测,并在成像场景中提供更多物质化学信息,同时对人眼更安全。这使得短波红外在光通信、远程遥感、自动化视觉技术、生物成像、环境监测和光谱技术等领域中发挥着关键作用。然而,目前市场上的短波红外传感器采用异质外延技术,但由于其制备方法繁琐,不适合大规模、低成本的3D成像应用。随着胶体量子点(QDs)的出现,其尺寸可调的光学特性使其成为探测短波红外光的理想选择。虽然近年来短波红外光电二极管结构探测器的响应时间有所缩短,但至今仍未达到纳秒级水平,这成为将胶体量子点应用于短波红外光电探测领域的主要挑战之一。【成果简介】据麦姆斯咨询报道,近日,比利时根特大学的邓玉豪(第一作者兼通讯作者)等人取得了一项突破性进展,成功利用超薄的胶体量子点吸收层,实现了基于胶体量子点的短波红外光电二极管(QDPDs)的纳秒级响应。这一研究成果创造了短波红外领域全球最快响应的胶体量子点光电探测器,相关内容以“Short-Wave Infrared Colloidal QDs Photodetector with Nanosecond Response Times Enabled by Ultrathin Absorber Layers”为题在国际著名期刊《Advanced Materials》上发表,为胶体量子点在超快短波红外探测技术的进一步研究和应用提供了重要参考。【核心创新】1. 作者通过优化超薄结构器件的制备方法,克服了传统方法的不足,得到1600整流比,42%外量子点效率,98%内量子效率的光电二极管器件。2. 作者通过结构优化,实现了超薄结构下量子点层2.5倍的吸收增强,使得超薄层仍然可以获得较高EQE。3. 作者通过厚度与面积优化,平衡了载流子迁移与RC延迟时间,最终得到创纪录的4 ns响应时间。【研究概览】图1 胶体量子点探测器响应时间的数值模拟。计算表明,漂移时间将限制厚度较大的器件的响应,而RC延迟效应将决定较薄器件的响应时间,通过降低器件面积,可以实现纳秒级的响应时间。图2 胶体量子点光电探测器制备流程优化。作者通过浓度梯度的交换法,提高了PN结的质量,得到了整流比1600的器件。图3 胶体量子点光电探测器结构示意图和性能。该器件的胶体量子点层优化为100 nm,器件的EQE达到了42%,利用结构形成法布里-珀罗腔,在超薄结构的基础上将量子点层的吸收增强了2.5倍,器件的内量子效率可以高达98%。图4 不同大小、不同厚度的胶体量子点光电探测器的响应时间。通过降低器件面积、优化器件厚度可以使得器件具有更快的响应,最终实现了4 ns响应时间的世界纪录,也是首次将胶体量子点短波红外探测速度逼近到了纳秒级别。图5 进一步提快胶体量子点光电探测器的响应分析。通过提高胶体量子点层的迁移率,该器件结构还可以继续优化,完全可以实现亚纳秒级的响应时间,这为接下来胶体量子点超快探测器的研究阐明了研究方向。【成果总结】这项研究工作实现了一项重大的突破,首次设计出超薄吸收层的胶体量子点光电探测器,成功在短波红外波段实现了纳秒级的响应时间。通过采用浓度梯度的配体交换方法,制备了具有高质量PN结的薄膜结构器件。该光电探测器在1330 nm处获得了42%的外部量子效率,这得益于在胶体量子点光电二极管内形成的法布里-珀罗腔和高效的光生电荷提取。此外,通过进一步提高载流子迁移率,该器件可以实现亚纳秒级的响应时间。这项研究的成功突破将对短波红外超快光电探测技术的未来发展产生重大的影响。论文链接:https://doi.org/10 .1002/adma.202402002【作者简介】Yu-Hao Deng(邓玉豪)博士,比利时根特大学BOF博士后研究员,主要研究方向为胶体量子点材料与光电器件,以及钙钛矿材料表征与光电器件。邓博士之前已在Nature、Advanced Materials、Matter、Nano Letters、Physical Review Letters、Advanced Science等国际期刊上发表论文数篇。
  • 可调谐红外双波段光电探测器,助力多光谱探测发展
    红外双波段光电探测器是重要的多光谱探测器件,特别是近红外/短波红外区域,相较于可见光有更强的穿透能力,相较于中波红外可以以较低的损耗识别冷背景的物体,因此广泛应用于民用和军事领域。当前红外双波段探测器主要面临光谱不可调谐,器件结构复杂而不易与读出集成电路相结合的挑战。据麦姆斯咨询报道,近日,合肥工业大学先进半导体器件与光电集成团队在光电子器件领域取得重要进展,研究团队研发了一种光谱可调谐的近红外/短波红外双波段探测器,相关研究成果以“Bias-Selectable Si Nanowires/PbS Nanocrystalline Film n–n Heterojunction for NIR/SWIR Dual-Band Photodetection”为题,发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials, 2023: 2214996.)。第一作者为许晨镐,通讯作者为罗林保教授,主要从事新型高性能半导体光电子器件及相关光电集成技术方面的研究工作。该研究使用溶液法制备了硅纳米线/硫化铅异质结光电探测器(如图1(a)),工艺简单,成功将硅基探测器的光谱响应拓宽到2000 nm。基于有限元分析法的COMSOL软件分析表明,一方面,有序的硅纳米线阵列具有较大的器件面积,提升了载流子的输运能力,且纳米线阵列具有较好的周期性,入射光可以在纳米线结构之间连续反射,产生典型的陷光效应。另一方面,小尺寸的纳米线阵列可以看作是微型谐振器,可以形成HE₁ₘ谐振模式,增强特定入射光的光吸收。通过调制外加偏压的极性,器件可以实现近红外/短波红外双波段探测、近红外单波段探测、短波红外单波段探测三种探测模式的切换。器件还具有较高的灵敏度,在2000 nm光照下的探测率高达2.4 × 10¹⁰ Jones,高于多数短波红外探测器。图1 双波段红外探测器结构图及相关仿真和实验结果图2 偏压可调的近红外/短波红外双波段探测及探测率随光强的变化曲线此外,该研究还搭建了单像素光电成像系统(如图3(a)),在2000 nm光照下,当施加-0.15 V和0.15 V偏压时,该器件能对一个简单的英文字母实现成像。但是不施加偏压时,缺无法清晰成像。这表明只需要对器件施加一个小的偏置电压时,就可以将成像系统的工作区域从近红外调整到短波红外,具有较高的灵活性。图3 光电成像系统及成像结果这项研究得到了国家自然科学基金、安徽省重点研发计划、中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。
  • “活字印刷式”光电探测器阵列,实现多通道超构红外成像
    受神经形态计算并行处理能力的启发,多通道超构成像(meta-imaging)在成像系统的分辨率增强和边缘识别方面取得了相当大的进步,甚至扩展到中远红外光谱。目前典型的多通道红外成像系统由分离的光栅或合并的多个相机构成,这需要复杂的电路设计和巨大的功耗,阻碍了先进的类人眼成像器的实现。近期,由成都大学郭俊雄特聘研究员、清华大学Yu Liu、电子科技大学黄文教授和北京师范大学张金星教授领导的科研团队开发了一种由铁电超畴(superdomain)驱动的可打印石墨烯等离子体光电探测器阵列,用于具有增强边缘识别能力的多通道超构红外成像。通过直接重新调整铁电超畴而不是重建分离光栅,所制造的光电探测器在零偏压下表现出多光谱响应。与单通道探测器相比,研究人员所开发的多通道红外成像技术表现出更强和更快的形状分类(98.1%)和边缘检测(98.2%)。研究人员开发的概念验证光电探测器阵列简化了多通道红外成像系统,并为人脑型机器视觉中的高效边缘检测提供了潜在的解决方案。相关研究成果以“Type-printable photodetector arrays for multichannel meta-infrared imaging”为题发表在Nature Communications期刊上。基于“活字印刷式”多通道光电探测器阵列的红外成像使用铁电超畴打印的光电探测器的多通道超构红外成像技术方案如上图所示。与多个相机的合并不同,所提出的超构成像的像素点被设计为使用通过“活字印刷式”探测器实施的单个孔径实现并行多通道。通过将单层石墨烯和具有纳米级宽度条纹超畴的BiFeO₃ (BFO)薄膜集成,研究人员开发了一种简单的双端零偏压多通道阵列(MCA)探测器,用于超构红外成像。基于拉曼信号的载流子密度空间监测表明,通过重新调整铁电超畴可以实现石墨烯导电性的非均匀图案化。当工作在零偏压和室温下时,所开发的器件阵列在中红外区域表现出可调谐的透射光谱和选择性响应。“活字印刷式”等离子体光电探测器的制造和架构为了验证这种可打印架构的性能,研究人员通过重新调整铁电畴宽度(对应于活字印刷技术的排版过程)在同一BFO薄膜上制作了一个器件阵列。研究人员重点研究了石墨烯/ BFO超畴(不同宽度)混合结构的光谱响应。所开发的光电探测器实现了约30 mA W⁻ ¹ 的增强响应度和10⁹ Jones数量级的比探测率(D*)。“活字印刷式”光电探测器阵列的表征重要的是,研究人员展示了MCA光电探测器在红外成像应用中的集成,与单通道阵列(SCA)探测器相比,显示出对整体目标形状和边缘检测的更高识别精度,以及更快的训练和识别速度。“活字印刷式”探测器在手势红外成像和识别中的应用总而言之,通过将单层石墨烯和具有纳米级宽条纹超畴的BFO薄膜集成,研究人员开发了一种可打印的光电探测器阵列,证明了这种类型的器件阵列是为多通道超构红外成像应用而设计的,并实现了增强的边缘检测。所开发的可打印光电探测器在零偏压下工作,在室温下表现出约30 mA W⁻ ¹ 的高响应度。这可以归因于石墨烯等离子体与入射光的共振耦合。此外,器件阵列在中红外区域表现出选择性响应,这是通过在环境条件下直接重新调整BFO超畴宽度实现的。这项研究证明,通过在纳米尺度上改变铁电畴可精确控制石墨烯载流子密度。与依赖复杂纳米制造技术的传统器件相比,石墨烯片与不同衬底的兼容性提供了多种优势。此外,该研究还证明了MCA探测器可以增强红外成像中的形状和边缘检测。这些特性使得未来具有简单的电路设计和低功耗的集成光电子平台成为可能。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-49592-4
  • 从光到电的转换!新型光电探测器能模仿光合作用
    美国密歇根大学研究人员在《光学》期刊发表论文称,他们使用被称为极化子的独特准粒子开发了一种新型高效光电探测器,其灵感来自植物用来将阳光转化为能量的光合复合物。该设备将光能的远程传输与电流的远程转换相结合,有可能大大提高太阳能电池的发电效率。在许多植物中发现的光合复合物由一个大的光吸收区域组成,该区域将分子激发态能量传递到反应中心,在那里能量转化为电荷。极化子将分子激发态与光子结合在一起,赋予它类光和类物质的特性,从而实现远距离能量传输和转换。这种新型光电探测器是首次展示基于极化子的实用光电设备之一。  为了创建基于极化子的光电探测器,研究人员必须设计允许极化子在有机半导体薄膜中长距离传播的结构。此外,他们必须将一个简单的有机检测器集成到传播区域中,以产生有效的极化子到电荷的转换。  研究人员使用特殊的傅里叶平面显微镜来观察极化子传播,以分析他们的新设备。结果表明,新的光电探测器在将光转换为电流方面比硅光电二极管更有效。它还可从大约0.01平方毫米的区域收集光,并在0.1毫米的“超长”距离内实现光到电流的转换——这个距离比光合复合物的能量传递距离大3个数量级。  到目前为止,观察的大多数极化子为封闭腔中的静止准粒子,顶部和底部都有高反射镜。这项新研究揭示了极化子如何在单个镜子的开放结构中传播,新设备还允许首次测量入射光子转换为极化子的效率。
  • 投资7000万元 国内首个光电探测器研发平台开建
    航展期间记者获悉,中航工业航电系统公司与电子科技大学将共同投资7000万元,联合建设“光电探测集成器件及应用实验室”,建设国内第一个全状态光电探测器研发平台。   根据协议,中航工业洛阳电光设备研究所以3500万元现金投资,建设非制冷红外探测器封装测试线,与电子科技大学已建成的6英寸MEMS加工线合并。这将成为国内第一个集MEMS设计、MEMS加工、器件封装与测试的全状态光电探测器研发平台。该平台将具备年产3000只非制冷红外探测器的生产能力,通过10-15年的努力,将打造成一个年经营规模100亿元,国际一流的光电探测器供应商。   据了解,光电探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。   中国航空工业集团公司副总经理张新国表示,光电探测器的研发、生产是光电产业核心价值环节,本次合作将从根本上打破国外公司的产业垄断,对加速我国光电产业核心器件的自主创新进程有着重要战略意义 通过校企创新,将全面实现我国光电产业的产业链延伸与价值链延伸。
  • 投资7000万元 国内首个光电探测器研发平台有望建成
    记者获悉,中航工业航电系统公司与电子科技大学将共同投资7000万元,联合建设“光电探测集成器件及应用实验室”,建设国内第一个全状态光电探测器研发平台。   根据协议,中航工业洛阳电光设备研究所以3500万元现金投资,建设非制冷红外探测器封装测试线,与电子科技大学已建成的6英寸MEMS加工线合并。这将成为国内第一个集MEMS设计、MEMS加工、器件封装与测试的全状态光电探测器研发平台。该平台将具备年产3000只非制冷红外探测器的生产能力,通过10-15年的努力,将打造成一个年经营规模100亿元,国际一流的光电探测器供应商。   据了解,光电探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。   中国航空工业集团公司副总经理张新国表示,光电探测器的研发、生产是光电产业核心价值环节,本次合作将从根本上打破国外公司的产业垄断,对加速我国光电产业核心器件的自主创新进程有着重要战略意义 通过校企创新,将全面实现我国光电产业的产业链延伸与价值链延伸。
  • 超快高敏光电探测器问世 用于安检及生化武器探测
    据物理学家组织网6月4日报道,美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计,这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域,并促进对于宇宙结构的研究等。相关研究报告发表在6月3日出版的《自然纳米技术》杂志上。   科学家利用双层石墨烯研发了这款辐射热测量计。石墨烯具有完全零能耗的带隙,因此其能吸收任何能量形式的光子,特别是能量极低的光子,如太赫兹或红外及亚毫米波等。所谓光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播,即这种结构本身存在“禁带”。光子带隙结构能使某些波段的电磁波完全不能在其中传播,于是在频谱上形成带隙。   而石墨烯的另一特性也使其十分适合作为光子吸收器:吸收能量的电子仍能保持自身的高效,不会因为材料原子的振动而损失能量。同时,这一特性还使得石墨烯具有极低的电阻。研究人员正是基于石墨烯的这两种特性设计出了热电子辐射热测量计,它能通过测量电阻的变化而工作,这种变化是由电子吸光之后自身变热所致。   通常来说,石墨烯的电阻几乎不受温度的影响,并不适用于辐射热测量计。因此研究人员采用了一种特别的技巧:当双层石墨烯暴露于电场时,其具有一个大小适中的带隙,既可将电阻和温度联系起来,又可保持其吸收低能量红外光子的能力。   研究人员发现,在5开氏度的情况下,新型辐射热测量计可达到与现有辐射热测量计同等的灵敏度,但速度可增快1000多倍。他们推测其可在更低的温度下,超越目前所有的探测技术。   新装置作为快速、敏感、低噪声的亚毫米波探测器尤具前景。亚毫米波的光子由相对凉爽的星际分子所发出,因此很难被探测到。通过观察这些星际分子云,天文学家能够研究恒星和星系形成的早期阶段。而敏感的亚毫米波探测器能帮助构建新的天文台,确定十分遥远的年轻星系的红移和质量,从而推进有关暗能量和宇宙结构发展的研究。   虽然一些挑战仍然存在,比如双层石墨烯只能吸收很少部分的入射光,这使得新型辐射热测量计要比使用其他材料的类似设备具备更高的电阻,因而很难在高频下正常工作,但研究人员称,他们正在努力改进自身的设计以克服上述困难,其亦对石墨烯作为光电探测材料的光明前景抱有极大信心。
  • Timepix3 |易于集成的多功能直接探测电子探测器
    混合像素探测器技术最初是为了满足欧洲核子中心-CERN大型强子对撞机LHC的粒子跟踪需求而开发的。来自欧洲核子中心-CERN 和一些外部合作小组的研究人员看到了将混合像素探测器技术转移到高能物理领域以外的应用的机会。于是Medipix1 Collaboration 诞生了。Medipix系列是由Medipix Collaborations 开发的一系列用于粒子成像和检测的像素探测器读出芯片。Timepix系列是从 Medipix系列开发演变而来的。其中Timepix芯片更针对于单个粒子的探测以获得时间、轨迹、能量等信息。 目前基于Timepix和Timepix3的探测器,由于其单电子灵敏、高动态范围及独特的事件驱动模式被广泛地应用于电子背散射(EBSD),4维电子显微(4D SEM)等领域。捷克Advacam公司是一家涵盖传感器制造、微电子封装、混合像素探测器(Timepix,Medipix)及解决方案的全产业链公司,致力于为工业和学术需求开发成像解决方案。ADVAPIX TPX3F与 MINIPIX TPX3F系列是基于Timepix3芯片的多功能探测器,其探测器与读出采用软排线连接,整个设计非常小巧,性价比高,非常适用于电子显微镜厂家将其二次开发并集成到现有系统中,以提升系统性能。▲ MINIPIX TPX3F探测器实物展示▲ ADVAPIX TPX3F探测器实物展示▲ 使用MINIPIX TPX3F探测器鉴别电子、质子,Alpha粒子及μ介子ADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F主要规格参数MINIPIX TPX3FADVAPIX TPX3F芯片类型Timepix3像素尺寸55 x 55 μm分辨率256 x 256 pixels传感器100µm,300µm,500µm硅,1mm CdTe 暗噪声无暗噪声接口高速USB 2.0超高速USB 3.0事件驱动模式最大读出速度*2.35 x 10^6 hits/s40 x 10^6 hits / s帧模式速率16fps30fps事件时间分辨能力1.6ns1.6ns*受限于Flex软排线实际长度测量模式类型模式范围描述帧读出模式(曝光后读出所有像素信息)Event+iToT10 bit + 14 bit每次曝光输出两帧数据:1. Events:每个像素中的事件数量2. iToT:每个像素中所有事件的过阈总时间iToT14 bit输出一帧:每个像素中所有事件的过阈总时间ToA18 bit输出一帧:ToA+FToA3 =第一个到达像素事件的到达时间像素/事件驱动模式(在曝光过程中,连续读出被击中像素信息)ToT+ToA10 bit + 18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToT, ToA and FToAToA18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToA and FToA.Only ToT10 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position and ToTADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F像素/事件驱动模式最大读出速率测试:主要特点单电子灵敏零噪声耐辐射高动态范围无读出死时间主要应用(4D)STEM in SEM/TEMµED(microelectron diffraction)EBSDEELSPtychography应用案例ThermoScientific' s™ Helios™ 5 UX DualBeam采用了Advacam的探测技术ADVACAM
  • 近红外双模式单光子探测器----单光子探测主力量子通讯
    一. 近红外双模式单光子探测器介绍SPD_NIR为900nm至1700 nm的近红外范围内的单光子检测带来了重大突破。 SPD_NIR建立在冷却的InGaAs / InP盖革模式单光子雪崩光电二极管技术上,是NIR单光子检测器的第一代产品,可同时执行同步“门控”(GM)和异步“自由运行”(FR )检测模式。 用户通过提供的软件界面选择检测模式。冠jun级别的器件具有低至800 cps的超低噪声,高达30%的高校准量子效率,100 ns最小死区,100 MHz外部触发,150 ps的快速成帧分辨率和极低的脉冲 。 当需要光子耦合时,标准等级可提供非常有价值且经济高效的解决方案。基于工业设计,该设备齐全的探测器不需要任何额外的笨重的冷却系统和控制单元。 经过精心设计的紧凑性及其现代接口使SPD_NIR非常易于集成到最苛刻的分析仪器和Quantum系统中。OEM紧凑型 多通道控制器软件界面二. 近红外双模式单光子探测器原理TPS_1550_type_II是基于远程波长自发下变频的双光子源。TPS_1550_type_II采用波导周期性极化铌酸锂(WG-ppln)晶体,用于产生光子对。波导- ppln的转换效率比任何块状晶体都高2到3个数量级,并确保与单模光纤的高效耦合。0型和II型双光子的产生三. 近红外双模式单光子探测器应用特点特点: ▪ 自由模式 & 门模式▪ 集成电子计数▪ 校准后 QE可达 30%▪ TTL和NIM信号兼容▪ 暗记数 ▪ 盖革模式激光雷达▪ 量子密钥分发▪ 高分辨率OTDR▪ 光子源特性▪ FLIM 成像▪ 符合测试▪ 光纤传感四. 近红外双模式单光子探测器技术规格五. Aura 介绍AUREA Technology是法国一家知名的探测器供应商,公司致力于尖端技术的研发,基于先进的单光子雪崩光电二极管,超快激光二极管和快速定时电子设备,设计和制造了新一代高性能,功能齐全的近红外探测器。作为全球技术领导者之一,AUREA技术提供盖革模式单光子计数,皮秒激光源,快速时间关联和光纤传感仪器。此外,AUREA Technology直接或通过其在北美,欧洲和亚洲的专业分销渠道为200多个全球客户提供一流的专业支持。并与客户紧密合作,以应对当今和未来在量子安全,生命科学,纳米技术,汽车,医疗和国防领域的挑战。昊量光电作为法国AUREA公司在中国区域的独家代理商,全权负责法国Aurea公司在中国的销售、售后与技术支持工作。AUREA技术提供了新一代的光学仪器,使科学家和工程师实现卓越的测量结果。奥瑞亚科技与全球的客户和合作伙伴紧密合作,共同应对量子光学、生命科学、纳米技术、化学、生物医学、航空和半导体等行业的当前和未来挑战双光子是展示量子物理原理的关键元素,并实现新的量子应用。例如,双光子使量子密钥分发技术得以发展,以确保数百公里范围内的数据网络安全。在生物成像应用中,双光子光源产生原始的无色散测量。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 想了解IVD用光电探测器前沿信息?还不赶快...
    据《中国医药健康蓝皮书》数据,2014年我国体外诊断产品市场规模达到了306亿元,预计2019年将达到723亿元,年均复合增长率高至18.7%。市场如火如荼,充满机会,也充满挑战。体外诊断仪器如何达到更高的行业要求?如何应对更广泛的市场需求? 3月7日至9日,诚邀您前来CACLP 2016滨松中国展台(西安曲江国际会议中心,B2馆 321/322)。从核心探测力,这最关键的第一步出发,了解仪器成为“实力派”的更好可能。 本次我们将展示的产品可覆盖生化分析、血液分析、分子诊断、免疫分析等多个方面。模块化产品将进行着重呈现,如光电倍增管模块、闪烁氙灯模块、光学模块,可为仪器开发提供更多的便捷。此外,新型探测器——MPPC(硅光电倍增管)的系列新品,也将于本次将首次出展。各种不同的探测器、光源各有特征,不论从尺寸、性能,还是应用、成本,都可灵活满足众多体外诊断应用需求,欢迎您届时前来现场观览详询。(B2馆 321/322)
  • Science:具有超过500吉赫兹带宽的超材料石墨烯光电探测器
    01. 导读石墨烯已经实现了许多最初预测的特性,并且正朝着市场迈进。然而,尽管预测的市场影响巨大,基于石墨烯的高性能电子和光子学仍然落后。尽管如此,已经报道了一些令人印象深刻的光电子器件演示,涉及调制器、混频器和光电探测器(PDs),特别是利用石墨烯的高载流子迁移率、可调电学特性和相对容易集成的石墨烯光电探测器已经得到了证明,例如展示了利用光增益效应的高响应度或超过100 GHz的带宽。从紫外线到远红外线之间,尽管石墨烯几乎具有均匀吸收特性,但其相对低的吸收率约为2.3%,这是其中一个主要挑战。因此,大多数速度最快、性能最佳的探测器都是在硅或硅化物等光子集成电路(PIC)平台上进行演示的。通过石墨烯的电场的平行传播,可以提供更长的相互作用长度,从而增加吸收率。通过使用等离子体增强技术,甚至可以实现更短和更敏感的探测器。尽管在光子集成电路上使用石墨烯已经展示了多种功能应用,但光子集成电路的整合也有其代价。光子集成电路的整合限制了可访问的波长范围,无论是由于波导材料(如Si)的透明度限制,还是由于集成光学电路元件(如光栅耦合器、分光器等)的有限带宽。此外,光子集成电路的整合对偏振依赖性和占地面积都有一定的限制,这是由于访问波导的原因。光子集成电路的模式和等离子体增强也意味着所有光线只与石墨烯的一个非常有限的体积相互作用,导致早期饱和的发生,有效地将最大可提取的光电流限制在微安级别。作为一种替代方案,可以直接从自由空间垂直照射石墨烯。这种方法可以充分利用石墨烯的光电检测能力,而不会受到所选择光子平台的限制。然而,这需要一种结构来有效增强石墨烯的吸收。此外,由于器件尺寸较大,对整体器件几何结构和接触方案的额外考虑更加关键。尽管如此,已经证明即使是与自由空间耦合的石墨烯探测器也可以达到超过40 GHz的带宽。由于没有光子集成电路的一些约束,整体效率不会受到耦合方案的影响,而且其他属性,如不同波长和偏振,现在也可以自由访问。例如,最近利用任意偏振方向来演示了中红外区域的极化解析检测中的定向光电流。石墨烯提供了多种物理检测效应:与传统的光电探测器(如PIN光电二极管或玻璃热计)只使用一种特定的检测机制不同,石墨烯探测器具有多种不同的检测机制,例如基于载流子的机制[光电导(PC)和光伏(PV)],热机制[玻璃热(BOL)和光热电(PTE)],或者增益介质辅助的机制。最近的器件演示已经朝着光热电复合操作的方向推进,以克服依赖偏置检测机制时的高暗电流问题。对石墨烯的时间分辨光谱测量表明,载流子动力学可以实现超过300 GHz的热和基于载流子的石墨烯光电探测器。对于设计高速、高效的石墨烯光电探测器来说,目前仍不清楚哪种直接检测机制(PV、PC、BOL或PTE)可以实现最高的带宽,并且这些效应中的许多效应可以同时存在于一个器件中,使得专门的设计变得困难。02. 成果掠影鉴于此,瑞士苏黎世联邦理工学院电磁场研究所Stefan M. Koepfli报道了一种零偏置的石墨烯光电探测器,其电光带宽超过500 GHz。我们的器件在环境条件下可以覆盖超过200 nm的大波长范围,并可适应各种不同的中心波长,从小于1400 nm到大于4200 nm。材料完美吸收层提供共振增强效应,同时充当电接触,并引入P-N掺杂,实现高效快速的载流子提取。光可以通过标准单模光纤直接耦合到探测器上。直接的自由空间耦合使光功率可以分布,导致高于100 mW的饱和功率和超过1 W的损伤阈值。该探测器已经经过高速操作测试,最高速率可达132 Gbit/s,采用两电平脉冲幅度调制格式(PAM-2)。多层结构几乎可以独立于基底进行加工处理,为成本效益高的技术奠定了基础,该技术可以实现与电子器件的紧密单片集成。我们进一步展示了该方法的多样性,通过调整超材料的几何形状,使其在中红外波长范围内工作,从而在原本缺乏此类探测器的范围内提供高速和成本效益高的探测器。因此,这种新型传感器为通信和感知应用提供了机会。相关研究成果以“Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertz”为题,发表在顶级期刊《Science》上。03. 核心创新点本文的核心创新点包括:1. 基于图形石墨烯的光电探测器:本文提出了一种利用单层石墨烯的光电探测器。与传统的光电二极管或波尔计可以利用一种特定的探测机制不同,图形石墨烯探测器具有多种不同的探测机制,包括载流子机制、热机制和增益介质辅助机制。2. 电光带宽:本文展示了具有大于500 GHz的电光带宽的图形石墨烯探测器。这意味着该探测器能够高速响应光信号,适用于高速通信和数据传输。3. 多波段操作和宽光谱范围:图形石墨烯探测器能够在多个波段上工作,并且具有超过200 nm的宽光谱范围。这使得该探测器在通信和传感等领域具有广泛的应用潜力。4. 自由空间耦合和紧凑集成:本文展示了通过自由空间耦合的方式将光信号直接耦合到探测器中,避免了光子集成电路中的限制,并且实现了紧凑的集成。这使得探测器具有更好的灵活性和可扩展性。5. 高饱和功率和低压操作:图形石墨烯探测器具有高饱和功率,能够抵消响应度的影响。此外,它还能在低电压范围内进行操作,与CMOS技术兼容,使得探测器具有更低的功耗和更好的性能。04. 数据概览图1. 间隔式石墨烯超材料光电探测器的艺术视角。(A)从顶部直接通过单模光纤照射器件的艺术化表现。(B)器件结构的可视化。光电探测器由金反射层背板、氧化铝间隔层、单层石墨烯和相连的偶极子谐振器组成。金属线具有交替的接触金属,由银或金制成。然后,该结构由氧化铝钝化层封顶。图2. 制备的器件和模拟的光学和电子行为。(A至D)所提出的超材料石墨烯光电探测器(钝化前)的扫描电子显微图,放大倍数不同。显微图展示了从电信号线到活动区域再到谐振器元件的器件结构。在(D)中显示了四个单元格(每个单元格大小为1 mm × 1 mm),位于x和y坐标系中。比例尺分别为50mm(A),5 mm(B)和1 mm(C)。(E至G)同一单元格的模拟光学和静电行为。图(E)中展示了电磁场分布下的偶极子天线行为,图(F)中展示了相应的吸收分布。大部分吸收都集中在偶极子谐振器附近。图(G)中展示的模拟接触金属引起的电势偏移显示了由于交替接触金属而引起的P-N掺杂。沿着每种模拟类型((E)至(G))的中心线(y = 1000 nm)的横截面位于每个面板的底部,显示光学信号和掺杂在接触区域附近最强。图3. 用于电信波长的器件性能。(A)用光学显微镜拍摄的器件在与电子探针接触时的顶视图(顶部)和侧视图(底部)图像。图像显示了与单模光纤的直接光学耦合。DC表示直流,RF表示射频。(B)归一化的光电响应随照射波长变化的曲线图,显示了共振增强和宽带工作。FWHM表示半峰全宽。(C)光输入功率变化范围内提取的光电流,范围跨越了五个数量级(黑线)。蓝线对应于器件上的光功率(Int.),而黑线对应于单模光纤输出的功率(Ext.)。响应度分别为Rext = 0.75 mA/W和Rint = 1.57 mA/W。(D)石墨烯光电探测器在2至500 GHz范围内的归一化频率响应。测量结果显示平坦的响应,没有滚降行为。WR代表波导矩形。(E)不同射频音调下的归一化射频响应随栅压的变化。发现理想的栅压在-2.5 ±1 V附近,使得响应平坦,这对应于轻微的P掺杂,可以从底部的电阻曲线中看出。电阻曲线进一步显示靠近0 V的狄拉克点和非常小的滞后行为(在图S2中进一步可视化)。(F)测量栅电压范围的相应模拟电势剖面,显示了理想的栅电压(以红色突出显示),对应于两个接触电平中心处的掺杂。图4. 光谱可调性和多共振结构。(A至C)模拟(A)和测量(B)不同元件共振器长度的光谱吸收,展示了元件结构的可调性。图中给出了四个示例的极化无关设计的扫描电子显微镜图像(C),其中颜色对应于(A)中所示的共振器长度刻度。比例尺为1 mm。(D至G)多共振器件的概念。(D)针对1550和2715 nm的双共振器件的扫描电子显微镜图像。顶部比例尺为1 mm,底部比例尺为5 mm。(E)相应的电场模拟,使用3个单元单元格乘以2个单元单元格的双共振器件,激发波长分别为1550和2715 nm,显示了两个不同尺寸共振器的清晰偶极子行为。(F)器件上的光电流与光功率的关系图和(G)两个波长的测量响应度与电压的关系图。05. 成果启示我们展示的2 GHz至500 GHz以上的电光带宽光电探测器与传统的PIN光电探测器技术和单向载流子光电二极管相媲美。垂直入射的元件结构图形PD在单个器件中充分发挥了图形的预期优势。从概念上讲,该探测器的性能利用了元件吸收增强、通过图形-金属接触掺杂的内置电场、通过静电门实现的良好控制的工作点以及化学气相沉积生长的图形的有效封装。探测器依赖于相对简单的金属-绝缘体-图形-金属-绝缘体的层状结构,这种结构潜在地可以在几乎任何衬底上进行后处理,并支持与现有结构的高度密集的单片集成,类似于等离子体调制器的示例。与大多数先前关于图形探测器的工作不同,我们展示了在无冷却条件下的空气稳定操作,使用了与互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容的低电压范围的栅压,这是由于直接生长的封装层结构与底部绝缘体设计的结合效果所致。通过这些器件,我们展示了132 Gbit/s的数据传输速率,这是迄今为止已知的最高速度的图形数据传输速率。高饱和功率使得高速检测成为可能。在受到射击噪声限制的通信系统中,高饱和功率可以抵消适度的响应度,因为信噪比与响应度和输入功率成正比。此外,适度的响应度可以改善。以前的自由空间照明的图形光电探测器依赖于载流子倍增或基于剥离的多层图形而达到了更高的响应度,而没有任何光学增强。因此,还有很大的空间来共同努力进一步完善这个概念,改进制造工艺,并实现更高质量的图形材料。这些努力很可能会导致新一代的基于图形的探测器,具有足够的响应度。最后,大于500 GHz的高带宽和图形的波长无关吸收使得探测器可以在从1400 nm到4200 nm及更远的范围内的任何波长上工作。这对于传感和通信都是相关的。例如,在电信领域,持续增长的数据需求导致了对新通信频段的强烈需求。这种具有紧凑尺寸和与CMOS集成能力的新型探测器可能能够满足当前迫切需求。原文详情:Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertzStefan M. Koepfli, Michael Baumann, Yesim Koyaz, Robin Gadola, Arif Gngr, Killian Keller, Yannik Horst, ShadiNashashibi, Raphael Schwanninger, Michael Doderer, Elias Passerini, Yuriy Fedoryshyn, and Juerg Leuthold.Science, 380 (6650),DOI: 10.1126/science.adg801
  • 制冷型探测器+高灵敏度模式,在安全距离内也能轻松查看微小VOCs泄漏
    FLIR VOCs红外热像仪(光学气体成像热像仪)已在石油天然气、石化和相关行业中使用多年。众所周知,大部分化合物和气体是肉眼看不见的。然而,许多公司在其生产过程中会大量使用这些物质。实地检测挥发性气体化合物的泄漏可能很危险,因此使用光学气体红外热像仪就变得很有必要。由于是在潜在的危险区域运行,因此安全对维护工程师至关重要。借助VOCs红外热像仪,检测人员可以进行快速的非接触式测量,甚至可以检测几米外的微小泄漏和数百米外的大泄漏。更具体地说,他们可以从安全区域或几乎没有危险分类的区域查看位于受限危险区域的泄漏。全球范围内广受好评世界各国政府都在接受FLIR OGI热像仪的使用,并在专门的法规中采用了这些热像仪。在美国,环境保护局(EPA)于2011年1月在其子部分W法规中规定了光学成像热像仪的使用。在欧洲,该技术被纳入石油和天然气精炼行业最佳可用技术参考(BREF)文件的最终草案,并作为工业排放75/320/EU(IED)新指令的一部分。这些法规建议的基础是由使用FLIR OGI热像仪的最终用户运营商和服务提供商公司提供的。下面就以FLIR GFx320本质安全型光学气体热像仪为例,详细述说一下选择FLIR VOCs红外热像仪的优势。FLIR GFx320体现了天然气井场、海上平台、液化天然气站等场所的散逸烃泄漏可视化方面的技术突破。该产品已被批准用于危险场所,使测量人员能够在保证安全的情况下放心地工作。选择气体泄漏检测工具的标准从安全距离观察泄漏需要专用技术。在为此类应用选择OGI热像仪时,两个主要标准很重要。首先,需要考虑探测器的性能和调谐的可能性。其次,热像仪需要具有适当的灵敏度和相关的灵敏度增强功能。以下讨论用于说明FLIR G系列VOCs红外热像仪如何满足这两个标准。探测器FLIR GFx320是一款制冷型OGI热像仪,其配备的锑化铟(InSb)探测器是光电探测器,当暴露于红外辐射时会产生电流。这款高灵敏度探测器用于FLIR GFx320红外热像仪,可在3.2-3.4微米波段内观察气体。它不仅能使气体显现,而且会使最小的温差清晰可见。FLIR开发的InSb探测器比大多其他低温冷却探测器应用得更广泛。InSb探测器可观察 3.2–3.4 μm 波段内的气体气体检测热像仪中使用的探测器是需要冷却到非常低温度的量子探测器。光谱调谐或冷滤波技术对光学气体成像热像仪至关重要。冷滤波通过消除不需要的波长区域的背景辐射,显著提高了检测能力。对于许多气体来说,吸收红外辐射的能力取决于辐射的波长。冷滤光片让FLIR热像仪仅在VOCs具有非常高吸收尖峰的波长下工作,从而增强气体的可见性。冷滤光片让FLIR热像仪仅在VOC具有非常高吸收尖峰的波长下工作,从而增强气体的可见性。FLIR GFx320可以应用优化的积分时间,特别是在室温及以下温度。因此,与使用带有热过滤器的相同探测器相比,它可以显示更小的细节,并检测更低的气体浓度,它还提供了更稳定的辐射测量和更高的精度。辐射测量或热成像(使用红外热像仪进行非接触式温度测量)对于OGI技术也至关重要,因为这将帮助用户确定VOCs气体吸收的背景辐射温度。高灵敏度模式全新FLIR G系列VOCs红外热像仪中均配备一种名为高灵敏度模式(HSM)的成熟技术,该技术是检测最小泄漏的基石。这是FLIR OGI热像仪中的一项功能,即使不使用三脚架也可以检测气体,并显着提高灵敏度。因此,与“正常”红外模式相比,用户可以从更远的距离看到更小的泄漏。正常模式高灵敏度模式HSM 模式下泵的气体泄漏更明显高灵敏度模式(HSM)是一种获得专有的图像相减视频处理技术,可增强热像仪的热灵敏度。HSM功能从后续帧的视频流帧中减去一定百分比的单像素信号(增强了帧之间的差异),使泄漏在最终图像上更清晰突出地显示出来。使用HSM,用户可以控制应用于视频流的补偿量,从而控制热灵敏度的增加程度。例如,在下面的动图中,当热像仪切换到HSM时,洗手液散发出的蒸汽变得更加明显:设置适当的温度范围和水平(中点)对于获得所需的光学气体成像结果至关重要。范围较宽将提供较少的图像细节;更窄、更精细的范围将提供更多细节。由于FLIR GFx320是一款经过校准的辐射测量热像仪,因此它具有这些最基本的功能。事实上,HSM模式使用户能够搜索气体,而无需在缩小范围之前设置图像的级别。由于将液位设置为背景温度是一个复杂的过程,而且不可能一次处理多个背景,HSM模式让维护工程师或操作员节省大量时间,并使他们更容易、更快地搜索小泄漏。全新FLIR VOCs红外热像仪FLIR GFx320红外热像仪的两大特点使其成为在更远、更安全的距离检测较小VOCs泄漏的理想选择。当然全新FLIR G系列VOCs红外热像仪中,还有很多其他型号可选。作为气体泄漏检测工具中的佼佼者,FLIR G620、GFx320和Gx620三个型号可用于检测和准确量化油气行业中的碳氢化合物、易挥发气体和其他挥发性有机化合物 (VOCs) 排放情况。热像仪集成了量化功能,用户可将排放测量功能无缝融合到日常泄漏检测和维修工作流程当中,因此开展检测工作时无需另外携带一台辅助设备。此外,全新FLIR G系列VOCs红外热像仪通过了ATEX认证,其灵敏度符合OOOOa标准,同时还配备了旋转式人体工学触摸屏,确保专业人员能更安全、更高效地完成工作。FLIR G系列VOCs红外热像仪凭借专业的技术和贴心的设计在全球范围内获得了广大用户的认可
  • 研究人员在二维材料光电探测器研究方面取得新进展
    光电探测器的原理是由辐射引起被照射材料电导率发生改变。光电探测器的工作原理是基于光电效应,热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高,从而改变了它的电学性能,它区别于光子探测器的最大特点是对光辐射的波长无选择性。   为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号,光电探测器不仅要和被测信号、光学系统相匹配,而且要和后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配,使每个相互连接的器件都处于最佳的工作状态。   具有宽带探测能力的光电探测器在我们日常生活的许多领域中发挥着重要作用,并已广泛应用于成像、光纤通信、夜视等领域。迄今为止,基于传统材料的光电探测器如:GaN 、Si 和 InGaAs占据着从紫外到近红外区域的光电探测器市场。   然而,相关材料复杂的生长过程和高昂的制造成本阻碍了这些探测器的进一步发展。为了应对这些挑战,人们一直在努力开发具有可调带隙、强光-物质相互作用且易于集成的二维材料光电探测器。   如今,许多二维材料如石墨烯、黑磷和碲等已经表现出优异的宽带光探测能力。尽管如此,目前基于二维材料的高性能宽带光电探测器数量仍然有限,特别是许多基于二维材料的光电探测器虽然表现出较高的光响应度和探测率,但响应速度较慢,这可能归因于其较长的载流子寿命,这种较低的响应速度限制了二维光电探测器的实际应用。   最近,石墨烯、黑磷和部分过渡金属二硫属化物(TMDs)范德华异质结器件已经展现出二维材料在高速宽带光电探测领域的潜力。然而,石墨烯是一种零带隙材料,黑磷在环境条件下并不稳定,TMDs异质结的制造工艺相对复杂,这些问题同样限制了这些材料在光电探测领域的应用。   鉴于此,中科院合肥研究院固体所纳米材料与器件技术研究部李广海研究员课题组李亮研究员与香港理工大学应用物理系严锋教授合作,开发了一种基于层状三元碲化物InSiTe3的光电探测器,合成出高质量的InSiTe3晶体,并通过拉曼光谱分析了其拉曼振动模式。InSiTe3的间接带隙可以从1.30 eV(单层)调节到0.78 eV(体块)。   此外,基于InSiTe3的光电探测器表现出从紫外到近红外光通信区域(365-1310 nm)的超快光响应(545-576 ns),最高探测率达到7.59×109 Jones。这些出色的性能价值凸显了基于层状InSiTe3的光电探测器在高速宽带光电探测中的潜力。   论文第一作者为纳米材料与器件技术研究部博士生陈家旺。该工作得到了国家自然科学基金、安徽省领军人才团队项目、安徽省自然科学基金、安徽省先进激光技术实验室开放基金和香港理工大学基金的支持。
  • 二维X射线探测器的研制项目通过验收
    6月7日,中国科学院计划财务局组织专家对高能物理研究所承担的院重大科研装备研制项目“二维X射线探测器的研制”进行了现场验收。   二维X射线探测设备采用200mm×200mm气体电子倍增器膜(GEM)为主要探测部件,项目组经过多年潜心研究,开发了相关探测器的制作工艺,解决了电极结构设计的关键技术问题,研制了多路快读出前端电子学及高速数据获取系统。   该设备的特点是:有效探测面积大、位置分辨好、计数率高,具有同步辐射晶体衍射和二维成像功能,现已在北京同步辐射大分子实验站进行了晶体衍射实验,实现了X射线的高计数率、高分辨率探测,可以满足同步辐射的使用需求,有望在X射线衍射、小角散射和成像等方面开展广泛的应用研究。   验收专家组听取了项目负责人陈元柏的研制工作和使用报告、财务报告及测试专家组的测试报告,现场核查了研制设备的运行情况,审核了相关的文件档案及财务账目。专家组对该项目研制做出了高度评价,认为各项技术指标达到或优于实施方案规定的要求,实现了X射线探测的二维精确定位,填补了国内高计数率X射线气体成像探测器的技术空白 技术档案齐全,经费使用合理,单位自筹资金到位,一致同意通过验收。鉴于该成果具有广阔的应用前景,专家组建议该项目的研究特别是小型化研究要不停顿地进行下去,促进项目成果的应用和推广。 验收会现场 测试现场 二维X射线探测设备
  • 北理工团队在室温运行中波红外探测器技术领域取得重大突破
    北京理工大学郝群教授团队在室温运行中波红外探测器研究方面取得突破性的进展,相关论文于2023年1月发表于光学顶刊Light:Science & Applications,获得封面论文。近日该论文入选ESI高被引。 中红外波段是重要的大气窗口,相比可见光波段提供额外的热信息,在医学检测、气象遥感、航天探测等方面均具有重要价值。然而,该波段却不能被人眼直接感知。红外光电探测器运用光电技术,突破人类视觉障碍,以被动的方式探测物体所发出的红外辐射。目前,中红外光电探测器主要基于外延生长材料,与读出电路耦合的倒装键合工艺复杂,,并且其高性能需要斯特拉制冷机等设备制冷,无法满足轻量化、低成本需求。胶体量子点作为新兴红外材料,化学热注射法大规模合成易,“墨水式”液相加工可以与读出电路直接耦合,并且其“量子限域”效应在三维尺度限制了热激发载流子的产生,有望实现非制冷、低成本、高性能的中波红外探测器。然而,目前胶体量子点并且异质结设计导致的界面传输和能带不匹配,使探测器依然必须在液氮(80K)温度下才能达到背景限,理论预测的室温运行依然遥远。量子点表面偶极子调控过程郝群教授团队创新性的提出量子点表面偶极子掺杂方法,开发混相配体交换技术,首次在红外量子点领域提出并制备了“强P-弱P-本征-弱N-强N”梯度堆叠同质结器件。该新型器件:1. 工作温度优。通过大幅优化内建电场,使量子点中波红外探测器的“背景限”工作温度提升了百开尔文,成功实现了室温运行。2. 制备成本低。该红外材料化学合成、液相涂敷硅基耦合、无需斯特林制冷,从材料、工艺、工作机理等各个层面降低成本至传统红外探测器的十分之一。3. 探测性能高。梯度同质结器件结构,避免了界面输运不匹配导致的光生载流子损耗,优化了光生载流子的传输与收集过程。量子点梯度同质结器件与能带示意图该工作极大提升了探测器的工作温度,中波4-5微米探测器在200 K下,比探测高于1011 Jones,性能达到背景限制;280 K下,仍能保持1010比探测率。 梯度同质结量子点探测器的外量子效率相比常规量子点探测器提升近1个量级,达到77%。本工作同时验证了探测器的热成像及气体检测等实际应用功能。该论文的第一作者为北京理工大学博士生薛晓梦、陈梦璐准聘教授,通讯作者为北京理工大学陈梦璐准聘教授、唐鑫教授及郝群教授。原文链接:https://www.nature.com/articles/s413 7 7-022-01014-0 附作者简介:郝群,北京理工大学特聘教授。国家级高层次人才,高校创新引智基地负责人,科技部重点领域创新团队负责人,教育部跨世纪优秀人才,北京市教学名师,全国“巾帼建功”标兵。长期在新型光电成像传感技术和光电精密测试技术领域从事教学和科研工作,主要研究方向包括新型光电成像技术、仿生光电感测技术、抗振干涉测量技术及仪器等方面。主持国家自然科学基金仪器专项/重点项目、科技部重点研发计划等。担任中国光学学会常务理事、光电专业委员会主任委员,中国仪器仪表学会常务理事、光机电技术与系统集成分会常务副理事长,中国计量测试学会常务理事,中国兵工学会理事、光学专业委员会主任委员,中国光学光电子协会理事、红外分会副理事长等社会兼职。担任《Defense Technology》杂志副主编。
  • 国内科研机构开发出超高灵敏响应非铅钙钛矿光电探测器
    p   眼睛是心灵的窗户,是人体最重要的器官之一。同样,在光电子器件中,最重要的部件之一就是它的“眼睛”——光电探测器。近日,中科院大连化物所韩克利研究员团队采用溶液法制备了一种基于非铅钙钛矿的高灵敏度光电探测器。相关研究成果发表在《物理化学快报杂志》(The Journal of Physical Chemistry Letters)上。 /p p   光电探测器在信号处理、通讯、生物成像等诸多领域发挥着重要作用。目前高性能的钙钛矿光电探测器大多基于含铅钙钛矿。研究人员前期曾制备了一种超级灵敏的铅基钙钛矿光电探测器。发现其中含有的重金属元素铅对环境和人类会造成危害,限制了其商业化应用。目前已有报道的非铅钙钛矿光电探测器性能要远低于含铅钙钛矿光电探测器,因此制备高性能非铅钙钛矿光电探测器成为当下研究热点。 /p p   近日,该团队成功合成了一种含锑(Sb3+)元素的钙钛矿单晶。通过研究其载流子动力学,发现该单晶具有载流子寿命长、迁移率高、扩散长度长等优点。利用该材料构建的微米尺度光电探测器能达到高效的电荷收集率,可实现在弱光下的高灵敏响应(40A/W),该灵敏度为目前已有报道的非铅钙钛矿光电探测器最高值。此外,研究还发现该光电探测器具有小于1毫秒的快速响应时间,表明Sb基钙钛矿是一种很好的光电探测材料,在取代含铅钙钛矿方面具有较大优势。 /p
  • 国产红外探测器厂商中科爱毕赛思完成数亿元融资
    近期,高性能制冷红外探测器生产厂商中科爱毕赛思(常州)光电科技有限公司(以下简称“中科爱毕赛思”)完成数亿元融资,资金将用于二期产线建设、新一代产品研发及市场拓展。本次融资由海通证券旗下海通创新资本领投,方广资本、常金控、元科投资跟投;老股东昇和资本、国海创新资本、常州高新投持续投资。锑化物II类超晶格技术自从20世纪70年代锑化物II类超晶格的理论被提出以来,基于InAs/GaSb 体系的II类超晶格材料受到了极大的关注,其基本原理是通过InAs层与GaSb层的重复交替排列形成一维周期性结构。类似于周期性排列的晶格,超晶格周期性的长短变化使超晶格表现出从半金属到窄带隙半导体的特性。InAs/GaSb超晶格的特点是InAs与GaSb之间形成II型离隙型能带结构,电子与空穴被分别限制在InAs与GaSb层中,相邻InAs层中电子波函数的交叠形成电子微带,同样地,相邻GaSb层中空穴波函数的交叠形成空穴微带。通过电子吸收光子在最高空穴微带(重空穴带)与最低电子微带(第一电子微带)之间的跃迁来实现对光信号的响应。红外探测器“一代器件,一代整机,一代装备”,红外探测器是红外产业链的核心器件。红外探测器性能高低直接决定了红外成像的质量。红外探测器在红外成像系统中的地位类似于人视觉系统中的视网膜,将从环境中检测的红外辐射的信号,转变为机器可以识别的电流或电压的信号,是探测、识别和分析目标物体红外信息的关键。据具体的需求和应用,红外探测器会有不同的分类,最为常见的是根据制冷需求,分为制冷红外探测器和非制冷红外探测器。制冷型红外探测器一般指的是利用半导体材料的光子效应制成的探测器,光电效应需要半导体冷却到较低温度才能够观测,所以红外系统需要制冷后才能使用。制冷型红外探测器具有温度灵敏度高、响应速度快、探测器距离远等优点,因此应用广泛,主要包括:(1)科学研究:在科学研究领域,制冷型长波红外探测器可用于天文学、气象学、地球物理学等学科的研究。它能够探测到来自宇宙的红外辐射,为科学家提供有关宇宙起源、星体演化等重要信息。(2)野生动物研究:中长波双色制冷红外探测器可以用于野生动物研究中,通过探测动物的红外辐射来观察和研究动物的行为和习性,对于生态保护和动物学研究具有重要意义。(3)工业应用:在工业领域,制冷型长波红外探测器可用于检测机器设备的工作状态和故障预警,例如对发动机、涡轮机等进行检测。它能够实时监测机器设备的运行状态,及时发现潜在的故障和问题,从而提高生产效率和设备使用寿命。(4)环境监测:在环境监测领域,制冷型长波红外探测器可用于检测空气污染、气体泄漏、森林火灾等环境问题。它能够快速准确地检测到环境中的异常变化,为环境保护和应急响应提供及时准确的信息支持。(5)安防应用:在安防领域,制冷型长波红外探测器可用于安全监测、防止非法入侵和犯罪活动。它能够进行24小时不间断的红外监测,对目标进行精确的探测和识别,从而有效地保障公共安全和财产安全。(6)消防救援:在火灾发生时,中长波双色制冷红外探测器可以通过探测火焰和烟雾的红外辐射来及时发现火源,从而帮助消防人员快速定位火点并进行救援。(7)特殊应用:制冷型长波红外探测器可用于侦察、目标跟踪等任务。它具有抗干扰能力强、探测距离远、探测精度高等优点。展望未来中科爱毕赛思正式成立于2020年,是一家专注于光电技术领域的高科技企业,致力于锑化物超晶格技术产业化,推动高性能半导体光电子技术产业的发展。公司已经掌握了分子束外延生长(MBE)与芯片制备的核心技术,并具备新一代高性能光电子器件从结构设计、材料外延、器件制备到组件封装的全产业链技术能力。未来,中科爱毕赛思(常州)光电科技有限公司将持续推动锑化物超晶格的发展,坚持科技创新、自立自强的理念,不断追求卓越,努力成为一流的高性能红外探测器供应商。
  • 滨松IVD用光电探测器大集合,看看都来了谁?
    体外诊断近年在医疗领域成为一大热点,据《中国医药健康蓝皮书》数据,2019年我国体外诊断产品市场规模就可达到723亿元。自2014年起,年均复合增长率高达18.7%。本次中国检验医学暨输血仪器试剂博览会也是在这样的热潮下,于2016年3月7日至9日在西安曲江国际会展中心召开。本次展会,滨松中国展出了可应用于生化分析、血液分析、分子诊断、免疫分析等热门应用的光电探测器、光源等核心光电元器件产品,其中化学发光相关产品受到热捧。另外本次展现的“模块化”和“硅光电倍增管”两个概念,也吸引了大量专业观众的注意。下面,我们就先通过一个3分钟视频,快速了解一下滨松应用在IVD中的明星产品吧!滨松中国展台所谓“模块化”,及本次滨松中国重点出展了光电倍增管模块系列产品。光电倍增管模块基本上集成了光电倍增管、高压电源和分压器电路三部分,除此之外也包括一系列其他功能的模块,比如信号处理、制冷和连接到电脑的接口电路。这样的设计,更加方便仪器的开发,由此可缩短仪器的研发时间。另外,作为一颗冉冉升起的的光电半导体探测新星,MPPC也在本次展会中崭露头角。MPPC即硅光电倍增管,其是由多个工作在盖格模式的APD像素组成的光子计数产品。本次滨松首次在国内展出了最新推出的S13360系列,不同性能、封装和成本的产品,可为仪器研发的不同阶段的需求,提供最为合适的选择。中国体外诊断事业正红火发展,而大浪淘沙之中,体外诊断仪器如何达到更高的行业要求?如何应对更广泛的市场需求?如何才能成为更好的“实力派”?这种种的问题,都需从核心探测力,这最关键的第一步出发,滨松中国将和中国体外诊断事业一路同行,成为中国众多体外诊断仪器研发制造者的忠实伙伴,为行业的明天提供更好的支持。
  • 长春光机所等研制出高灵敏度垂直结构光电探测器
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光子实验室的于伟利与罗切斯特大学郭春雷研究团队合作,针对基于钙钛矿多晶薄膜的光电探测器性能易受晶界和晶粒缺陷的影响问题,采用空间限域反温度结晶方法,合成了具有极低表面缺陷密度的MAPbBr3薄单晶,并将该高质量的薄单晶与高载流子迁移率的单层石墨烯结合,制备出了高效的垂直结构光电探测器。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近几十年来,光电探测器受到学术界和工业界的广泛关注,并被广泛应用到光通信、环境监测、生物检测、图像传感、空间探测等领域。甲基铵卤化铅钙钛矿(CH3NH3PbX3, X=Cl,Br,I)是近年来兴起的一种钙钛矿材料,因其具有直接带隙、宽光谱响应、高吸收系数、高载流子迁移率、长载流子扩散系数等优点,逐渐成为制备光电探测器的前沿热点材料。目前,基于钙钛矿多晶薄膜的光电探测器性能距预期仍有一定距离,一个主要原因在于载流子在界面的传输易受晶界和晶粒缺陷的影响。许多研究组尝试将钙钛矿多晶薄膜与高迁移率二维材料相结合来提高器件的性能,并取得了一定的效果,但钙钛矿多晶晶界带来的负面影响尚未解决。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该研究团队利用空间限域反温度结晶方法生长出的MAPbBr3薄单晶具有亚纳米表面粗糙度且没有明显的晶粒界畴,可以结合高质量钙钛矿单晶合成技术和单层石墨烯转移技术制备高性能的垂直结构光探测器。所制备的垂直结构光电探测器在室温下具有较高的光电探测率(~& nbsp 2.02× 1013& nbsp Jones);在532 nm激光照射下,与纯钙钛矿MAPbBr3单晶薄膜的光电探测器相比,钙钛矿-石墨烯复合垂直结构光电探测器的光电性能(光响应度、光探测率和光电导增益)提高了近一个数量级。载流子超快动力学研究证明,该器件性能的提高主要归因于高质量钙钛矿单晶的钙钛矿载流子寿命增长和石墨烯对自由电荷的有效提取及传输。相关结果已发表在Small(DOI: 10.1002/smll.202000733)上。& nbsp   & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 该研究将钙钛矿单晶材料和二维材料石墨烯有效结合在一起,利用二者在载流子产生、输运方面的协同优势,实现了器件性能的提升,展现了器件结构及能带设计对器件性能的调控能力,为制备高性能钙钛矿光电探测器提供了新思路。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/48f51961-fad3-4042-8faa-7cbd8255f9d8.jpg" title=" 高灵敏度钙钛矿单晶-石墨烯复合垂直结构光电探测器.jpg" alt=" 高灵敏度钙钛矿单晶-石墨烯复合垂直结构光电探测器.jpg" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong 高灵敏度钙钛矿单晶-石墨烯复合垂直结构光电探测器 /strong /p p br/ /p
  • 国产化替代又一新成就——焜腾红外全球首发二类超晶格SF6红外热成像探测器
    近日,浙江焜腾红外技术股份有限公司(以下简称“焜腾红外”)通过持续的技术投入和研发试制,迎来了国产化替代的又一重要新成就:在二类超晶格(T2SL)材料技术优势基础上进一步深耕,往更长波方向迈进。该制冷型红外焦平面热成像探测器在覆盖普通长波的基础上,将波长延伸至11 μm-12 μm,正式推出器件覆盖10.3 μm-10.7μm波段,涵盖320 × 256和640 × 512二种面阵规格。该探测器可实时快速精准定位有害气体六氟化硫(SF6)的泄漏位置,并具有呈现高量子效率、高清晰度、高灵敏度、高精确度的气体泄漏热像视图的优势。二类超晶格六氟化硫(SF6)红外热成像探测器作为大气环保监测的一个有效手段,六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器可广泛应用于能源电力、环保监测、石油化工、船舶运输等领域,特别适用于电力行业中大型变电站的主变压器故障监测,变电站主变压器一旦出现故障,会泄漏六氟化硫(SF6)有害气体,如何通过远程非接触式的方式去判断SF6有害气体泄漏,一直以来都是行业难题。六氟化硫(SF6)气体红外探测器作为一种比较行之有效的监测手段,其核心探测器多年来一直靠进口国外厂家的产品来满足。之前国内生产的SF6热成像仪中使用的探测器一直是通过进口的量子阱(QWIP)探测器来实现。此次焜腾红外突破技术壁垒,利用其二类超晶格技术优势,攻克了这一技术难题,实现了核心材料和技术的全新国产化替代。同时,焜腾红外也是行业内全球第一家推出二类超晶格技术的六氟化硫(SF6)气体红外热成像探测器的企业,可谓国产化替代的又一里程碑!接下来,焜腾红外将持续提升产品技术优势,与行业内优秀的红外热成像整机厂商一起为电力设备故障监测及其他领域的有害气体监测提供有效的技术手段,用焜腾造中国“芯”武装这一领域的仪器与设备!关于焜腾红外焜腾红外成立于2017年9月,是国内仅有的几家集生产与研发制冷型红外探测器及激光芯片的国家高新技术企业,建有浙江省高新技术研发中心,2022年入选国家级第四批“专精特新小巨人企业”。多年来公司专注于红外探测芯片材料、器件、测试、封装等关键技术的研发,致力于Ⅱ类超晶格红外探测器的国产化研发生产与产业化应用,在大气环境监测、环保治霾等民用领域实现批量化应用,为实现碳达峰碳中和国家战略提供了有效的技术手段。
  • 合肥研究院高性能紫外光探测器研究取得进展
    p   近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员李广海课题组在高性能紫外光探测薄膜器件方面中取得进展,相关结果发表在ACS Applied Materials & amp Interfaces上,并申请国家发明专利2件。 /p p   紫外探测器在空间天文望远镜、军事导弹预警、非视距保密光通信、海上破雾引航、高压电晕监测、野外火灾遥感及生化检测等方面具有广泛的应用前景。在实际应用时,由于自然环境的不确定性,待测目标的紫外光强度通常不高,环境中存在着大量对紫外光具有强吸收和散射能力的气体分子或尘埃,导致最终到达探测器可检测的紫外光信号非常弱。因此,提高紫外探测器对弱光的探测能力至关重要。探测率(detectivity)是衡量探测器件对弱光检测能力的重要指标,探测率由响应度(responsivity)和暗电流密度共同决定。响应度越高,暗电流密度越低,器件的探测率越高。高探测率更有利于弱紫外光的探测。然而,对于大部分半导体光导探测器而言,响应度高的器件常伴随着较高的暗电流 提高材料质量,减少缺陷可降低器件暗电流,但响应度随之减小。因此,器件探测率难以提升,限制了光导探测器在弱紫外光检测方面的应用。 /p p   针对上述问题,李广海课题组的副研究员潘书生等在前期透明高阻薄膜的研究基础上,提出以中间带半导体为核心材料构筑紫外探测器的新方法。中间带具有高态密度,能够有效俘陷本征缺陷在导带上产生的电子,从而降低器件暗电流 另一方面,光照时,中间带上储存的载流子能补充到价带上,并被光激发至导带贡献光电流,因此中间带半导体材料紫外探测器能够实现在降低暗电流的同时,保持器件较高的响应度。采用磁控反应溅射技术,沉积Bi掺杂SnO2薄膜,并通过优化实验设计和参数,构筑出了基于中间带半导体薄膜的光导型紫外探测器件。性能测试结果显示,器件暗电流降低至0.25nA,280nm波长紫外光响应度达到60A/W,外量子效率为2.9× 104%,探测率达到6.1× 1015Jones,紫外—可见光抑制比达103量级。器件的动态范围高达195dB,这说明Bi掺杂SnO2薄膜光导探测器可检测极其微弱的紫外光(等效每秒300紫外光子),对较强的紫外光也可探测。 /p p   该研究工作得到了国家自然科学基金与合肥研究院固体所所长基金的支持。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 349" title=" W020170907540355593507.jpg" style=" width: 450px height: 349px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1086db54-ce3a-4a29-b90b-ed2b9dbbf2f4.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p   Bi掺杂SnO2薄膜光导探测器件性能:(a) 响应度,(b) 外量子效率,(c) 探测率和 (d) 噪声等效功率。 /p p /p p /p
  • 2025全球红外探测器市场将达6.83亿美元 LWIR占主导
    p   最新研究报告显示,2010年红外探测器市场预计为4.98亿美元,2025年该市场将增长到6.83亿美元,预测期内,预计年复合增长率为6.5%。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/2b91041c-33ec-403e-8d1c-457ccbbd1166.jpg" title=" ir-detector-market3.jpg" alt=" ir-detector-market3.jpg" / /p p   非工业垂直领域对红外探测器的高度需求,特别是人与运动传感、温度测量、安全和监测应用等方面,是推动红外探测器市场发展的关键因素。另外,红外技术在气体分析和火灾探测方面的不断渗透,以及非制冷红外探测器的高度普及,也是影响红外探测器市场增长的积极因素。 /p p   根据波长,红外探测器市场按可以为分近红外(NIR)、短波红外(SWIR)、中波红外(MWIR)、长波红外(LWIR)。军事和国防垂直领域对LWIR产品的高需求是导致LWIR探测器在市场上占据主导地位的主要因素之一。此外,LWIR探测器也已广泛应用于民用和商用、航空航天、汽车、食品饮料和医疗保健等行业。上述行业对这些探测器的高需求主要是由于它们比大多数MWIR和SWIR探测器的成本更低。 /p p   在预测期内,非工业垂直领域将占据最大的市场份额,并且复合年增长率也最高。军事和国防以及民用和商业是非工业垂直领域的主要部分,对红外探测器的需求最高。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 240px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/5bfc13f8-1da6-44a6-b66f-c981ceaf5c8c.jpg" title=" ir-detector-market4.jpg" alt=" ir-detector-market4.jpg" width=" 600" height=" 240" border=" 0" vspace=" 0" / /p p   在预测期内,北美预计将占据最大的市场份额。人与运动传感、温度测量、安全与监测是该地区红外探测器的主要应用领域。在上述应用中,军事及安防,以及民用和商用是红外探测器的主要需求来源。几家提供红外探测器的公司在这一地区都有业务,这进一步促进了北美市场的增长。 /p p   红外探测器市场的主要供应商包括:Excelitas Technologies(美国)、Nippon Ceramic (日本)、Hamamatsu Photonics (日本)、Murata Manufacturing (日本)和FLIR Systems (美国)等。 /p p br/ /p
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