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當新材料遇上新技術:石墨烯探測讓太赫茲成像立體起來
2017-07-14 16:37:07 來源: 新華社
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  新華社北京7月14日電(記者胡喆)石墨烯和太赫茲,一個是面向未來的新材料、一個是面向未來的新技術,當它們“相遇”,會産生怎樣的“火花”?記者14日從中國電子科技集團公司獲悉,中國電科13所專用積體電路國家級重點實驗室與中科院蘇州奈米所奈米器件與應用重點實驗室攜手,成功將石墨烯太赫茲探測器的工作頻率提高至650GHz,並在國際上首次實現石墨烯外差混頻探測,為太赫茲立體成像打開新的大門。

  作為電磁波家族中的神秘存在——太赫茲:這種頻率介于0.1THz到10THz之間的電磁波,具有較低的光子能量、較高的穿透能力,在安檢成像、雷達、通信、天文、大氣觀測和生物醫學等眾多技術領域,有著廣闊的應用前景。

  太赫茲波雖然功能強,但其探測難度大,一直制約著相關領域的發展。專家指出,現有的探測技術存在工作環境深低溫、響應速度慢、探測率低等問題,因此,發展室溫環境下工作的超高靈敏度太赫茲探測器對推進太赫茲技術應用具有重要意義。

  為解決這些難題,中國電科13所重點實驗室攜手中科院蘇州奈米所奈米器件與應用重點實驗室,通過運用石墨烯材料,成功研制出可在室溫環境下工作的“低阻抗、高靈敏度”石墨烯太赫茲探測器,其工作頻率和靈敏度均達到同類探測器中最高水準。

  “我們用‘熱解法’來制作石墨烯材料,這種方法是將碳化矽晶體加熱到1600攝氏度,蒸發掉表面的硅原子,通過重新排布剩下的碳原子來獲取。”中國電科13所技術專家蔚翠解釋道:“這種方法獲得的晶圓級石墨烯不但均勻性更好,層數、電學性能都更有保障,未來産業化能力更強。”

  “後續,我們還將繼續努力提高材料性能,優化器件工藝,提升器件性能。”專家介紹,這款探測器聽起來比較“高大上”,但應用場景十分“親民”,人們熟知的太赫茲安檢領域將來就可應用這款産品。

  由于這款探測器的工作頻率和靈敏度大為提高,其成像能力也顯著提升。“以往探測設備獲取的太赫茲圖像只是在‘拍照’,這種新的探測技術可以在將來實現實時‘攝像’。”中國電科13所技術專家梁士雄如是説。

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【糾錯】 責任編輯: 劉陽
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