來自RMIT大學(xué)（澳大利亞）的研究人員推出了一種超高效的寬帶光電探測(cè)器，這個(gè)探測(cè)器能夠成像從紫外線到近紅外波段之間的所有波長(zhǎng)的光，它比現(xiàn)在市面上的光檢測(cè)設(shè)備至少薄1000倍。探測(cè)器原型器件的基本機(jī)構(gòu)是在晶元上具有單層納米薄膜，而不是三層或多層的薄膜層。這項(xiàng)技術(shù)提高了生物醫(yī)學(xué)成像的性能，特別是在疾病和其它健康問題的早期檢測(cè)中。這項(xiàng)研究發(fā)表在Advanced Materials ，論文鏈接為：www.doi.org/10.1002/adma.202004247。

探測(cè)速度、弱光靈敏度以及它們能夠感知全光譜的程度是光電探測(cè)器件的性能和多功能性的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。雖然改善其中一項(xiàng)往往會(huì)減弱另一項(xiàng)，但是研究人員成功地實(shí)現(xiàn)了單層薄膜傳感器件，從而不會(huì)折衷探測(cè)速度，弱光靈敏度和可探測(cè)光譜的范圍。事實(shí)上，研究人員設(shè)計(jì)了一種成像速度比人眨眼速度快10,000倍的器件。研究人員使用硫化物設(shè)計(jì)他們的器件，從而在弱光條件下具有超高的靈敏度。這使得探測(cè)器原型器件適合在廣譜條件下進(jìn)行弱光成像。由于硫化物是一種低成本且天然豐富的材料，因此它對(duì)電子學(xué)和光電學(xué)都有很大的吸引力，研究人員在縮小器件尺寸時(shí)成功避免了其電學(xué)特性和光學(xué)特性的退化。

它也是一種超薄器件，甚至比一納米還薄，這個(gè)器件可以減少醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的尺寸，提高放射治療等手術(shù)中靶向癌細(xì)胞的準(zhǔn)確性。描述光電探測(cè)器文章的主要作者Vaishnavi Krishnamurthi說：“與我們今天擁有笨重的設(shè)備相比，縮小這項(xiàng)技術(shù)還有助于提供更小的便攜式醫(yī)療成像系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以輕松帶到偏遠(yuǎn)地區(qū)?！?

圖1 研究人員已經(jīng)開發(fā)出一個(gè)光探測(cè)器（原型器件），可以看到全波段的光。RMIT大學(xué)供圖。

雖然光檢測(cè)可以用于一系列其他的技術(shù)，包括從游戲機(jī)到光纖通信，以及從醫(yī)學(xué)成像到運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，但單個(gè)光電檢測(cè)器目前無法檢測(cè)到多種顏色。與其他技術(shù)(如它們集成的硅芯片)相比，光電檢測(cè)器尺寸很大并且探測(cè)速度低于最優(yōu)化的速度。這個(gè)光電探測(cè)器可以與現(xiàn)有技術(shù)（如CMOS芯片）集成,研究團(tuán)隊(duì)正在研究其工業(yè)應(yīng)用。RMIT大學(xué)的Sumeet Walia是這項(xiàng)研究的首席科學(xué)家，他說隨著這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,很多應(yīng)用包括安全攝像頭更有效的運(yùn)動(dòng)檢測(cè),以及更快、更高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等都將有可能實(shí)現(xiàn)。