本報訊（通訊員周慧 記者楊保國）近日，十大正規(guī)外圍平臺排名王敏和陳翌慶團(tuán)隊首次制備出大晶粒非層狀結(jié)構(gòu)的硒化鎳薄膜，并成功將其構(gòu)筑為光探測器陣列，為新一代柔性圖像傳感器的研發(fā)提供了新方法。相關(guān)成果近日發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。
圖像傳感器可以將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電子信息，在電子光學(xué)設(shè)備中應(yīng)用廣泛。未來可穿戴智能設(shè)備要求圖像傳感器具有柔性可以彎曲折疊，而目前的集成圖像傳感器，由于其硅基底不具有柔性，難以滿足未來需求。
該團(tuán)隊與韓國成均館大學(xué)科研人員合作，提出了一種新的界面限域外延生長方法，成功制備出高質(zhì)量大晶粒非層狀結(jié)構(gòu)硒化鎳薄膜。他們通過硒化鎳微米帶陣列的圖形化生長，構(gòu)筑高性能且均勻性好的光探測器陣列，為柔性圖像傳感器的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
據(jù)介紹，由于這種新型材料薄膜的晶粒達(dá)到微米尺度，晶粒間的晶界減少，顯著降低了晶界對載流子的散射，從而大幅提高了光探測器的響應(yīng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于微米尺度晶粒的高質(zhì)量硒化鎳薄膜所制備的光探測器，每瓦光照可以獲得150安培的電流，其響應(yīng)度比納米尺度晶粒的薄膜提高了4個量級。
該成果攻克了非層狀結(jié)構(gòu)材料薄膜生長難題，可應(yīng)用于多種材料。同時，這種新型薄膜材料在光探測器陣列的構(gòu)筑方法、制備和加工工藝方面，與目前廣泛采用的傳統(tǒng)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體電子學(xué)相兼容，更有利于其實(shí)際應(yīng)用。
《中國科學(xué)報》 (2017-04-27 第4版 綜合)
