[據固態電子技術網站2018年6月28日報道] 日本東京工業大學研究人員開發了基于化學“可調”碳納米管材料的柔性太赫茲成像儀。這些發現擴大了太赫茲應用的范圍,包括環繞式、可穿戴技術以及大面積光子器件。
碳納米管(CNTs)開始風靡電子世界,現在它們在太赫茲(THz)技術中的應用向前邁出了一大步。
憑借優異的導電性和獨特的物理特性,CNT對下一代電子器件來說極具吸引力。其中最有前途的發展之一是它們在太赫茲器件中的應用。從機場安全、食品檢測、藝術認證到醫療與環境傳感技術,太赫茲成像儀正在成為傳統成像系統的安全和可行的替代方案,應用范圍廣泛。
對能在廣泛的工業應用提供實時成像的太赫茲探測器的需求刺激了對低成本、柔性太赫茲成像系統的研究。東京工業大學未來跨學科科學與技術研究實驗室的Yukio Kawano是這一領域的世界知名專家。2016年,他宣布開發出基于多陣列碳納米管的可穿戴太赫茲技術。
Kawano和他的團隊一直在研究各種類型CNT材料的THz檢測性能,因為他們認識到該材料有足夠的改進空間以滿足工業規模應用的需求。
現在,他們報道稱開發了基于碳納米管薄膜的柔性THz成像器,這些成像器可以進行微調以使THz探測器的性能最大化。該研究成果發表在美國化學學會《應用納米材料》期刊上(ACS Applied Nano Materials)。
通過利用稱為離子液體門控技術,研究人員證明,對于采用厚度為30微米的CNT薄膜制備的太赫茲探測器,他們可以獲得對影響器件性能關鍵因素的高度控制。這個厚度水平對于確保成像器保持獨立的形狀和柔性非常重要。
另外,該團隊表示,“我們開發了基于可變濃度摻雜劑溶液的無柵極費米能級調制,并制作了費米能級調制p-n結CNT太赫茲成像器。”使用這種新型成像儀,研究人員成功地將標準信封內的金屬回形針可視化。
新型太赫茲成像儀的可彎曲性以及進一步微調的可行性將擴大基于CNT的器件種類,這些可能在未來開發出來。此外,噴墨涂層等低成本制造方法可使大面積太赫茲成像設備更容易獲得。(工業和信息化部電子第一研究所 張慧)