考纳斯工业大学材料科学研究所(KTU)的研究团队开发了一种新型的基于石墨烯-硅氧烷肖特基接触的红外传感器,它比目前市场上的红外传感器效率更高。 KTU开发的石墨烯-硅红外传感器(俯视图)可以帮助我们从太空进行地球观测和行星际飞行任务,以探索其他行星的大气层或在火星上寻找生命。此外,该传感器还普遍用于夜视设备,建筑节能控制系统,光通信线路,运动传感器和药品中。现在,机场还使用红外传感器完成对乘客体温的远程测量,以检测出感染了Covid-19病毒的人。在过去的两年中,考纳斯工业大学(KTU)的科学家一直在致力于改进红外传感器。研究团队的首席研究员ŠarūnasMeškinis博士指出,肖特基接触式传感器的制造技术比其他红外传感器要简单得多。传感器的多个阵列可以在诸如硅板的半导体板上开发。快速的开关速度是肖特基触摸传感器的主要优势。 Meškinis博士说:这些传感器的主要缺点是灵敏度低。主要原因是它们只能将一小部分光粒子转换成光电子。因此,研究人员决定在石墨烯上制造纳米结构的金属等离子体吸收剂,以提高这些传感器的灵敏度。红外传感器的应用:从天气到太空观测,肖特基接触式光电传感器可用于人造地球卫星,以检测水和陆地边界,熔岩流和森林大火。此外,它们还可用于气象学中,以评估土壤和植物,地质学和光通信系统中的水分。这些传感器还可以用于其他行星的研究:矿物学分析,行星大气中的大气现象以及寻找可能的生命体征。它们对于许多类型的空间研究都很重要。因此,由KTU研究人员开发的传感器可用于多种应用。 Meškinis博士认为,首要考虑是调整这些传感器以适应光学编码。光学编码器是一种高精度光学机械设备,旨在测量机械设备及其组件的最小位移和距离,精度和速度。 Meškinis博士解释说:“在太空中,光学编码器通常用于激光通信终端和地面光学卫星站。另外,在低轨道卫星与地球之间的激光通信中,航天器激光定位器安装在卫星摄像机中。 ,可用作太空望远镜。”石墨烯使传感器更加灵敏。通常,肖特基触摸传感器包括形成在半导体上的金属层。金属层在半导体表面层中产生电场。当在金属或半导体表面层中产生光电子(原子释放的自由电子)时,可以通过电场将其提取并形成所谓的光电流,可以对其进行测量并用于评估光强度(包括红外辐射”,“ Meškinis博士解释说。传统传感器只能将一小部分光粒子转换为光电子。因此,研究团队使用石墨烯代替了金属来解决此问题,从而提高了此类传感器的灵敏度。石墨烯超薄,因此不存在自由电子散射问题。结果,在石墨烯中产生的所有光电子将以适当的角度到达石墨烯和半导体结,并流向半导体。传感器中产生的光电流将比金属半导体触点中的光电流大得多。然而,石墨烯的超薄厚度也是要解决的关键问题。单层石墨烯只能吸收2.3%的入射光子。研究人员通过在石墨烯中形成具有特殊纳米结构的金属(称为等离子体纳米结构液体)解决了这一问题,并提高了光电传感器的灵敏度。尽管金属半导体肖特基接触式传感器已经在市场上销售了30多年,但是Meškinis博士指出,半导体和石墨烯肖特基接触式光电传感器尚未量产。