科学|世界上第一个可以看到所有阴影的光电探测器科学

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艺术家对RMIT大学研究人员创造的光电探测器设备的印象。图片来源：埃拉·马鲁申科（Ella Marushchenko）薄而超快的光电探测器可以看到整个光谱
研究人员已经开发出一种世界上第一台能够看到所有阴影的光探测器，该原型装置可从根本上缩小现代技术的最基本要素之一。
光电探测器通过将光携带的信息转换为电信号来工作，并被广泛用于从游戏机到光纤通信，医学成像和运动探测器的技术中。当前，光电探测器不能在一种设备中感测超过一种颜色。
这意味着它们比与之集成的其他技术（例如硅芯片）更大，更慢。
RMIT大学的研究人员开发的新型超高效宽带光电探测器比最小的市售光电探测器装置至少薄1000倍。
在该技术的重大飞跃中，该原型设备还可以看到紫外光和近红外光之间的所有阴影，这为在同一芯片上集成电气和光学组件提供了新的机会。新的可能性
这项突破性技术为改善生物医学成像打开了大门，促进了对癌症等健康问题的早期发现。
研究的主要作者，博士研究员Vaishnavi Krishnamurthi说，在光电检测技术中，使材料更薄通常是以牺牲性能为代价的。

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研究的主要作者，博士研究员Vaishnavi Krishnamurthi，拿着由RMIT大学的研究人员创建的光电探测器。来源：皇家墨尔本理工大学
她说：“但是，尽管比纳米薄，但我们却设法设计了一种具有强大冲头的设备，它比细头的宽度小一百万倍。”
除了缩小的医学成像设备外，超薄原型还为更有效的运动检测器，低光成像和可能更快的光纤通信打开了可能性。
Krishnamurthi说：“生物医学成像设备中较小的光电探测器可能会导致放射治疗过程中更准确地靶向癌细胞。”
“与当今的大型设备相比，收缩技术还可以帮助提供更小的便携式医疗成像系统，这些系统可以轻松地带入偏远地区。”照亮光谱
多功能和有用的光电探测器的性能在很大程度上取决于三个因素：它们的工作速度，对较低水平光的灵敏度以及可以感应到多少光谱。
通常，当工程师尝试在其中一个领域中提高光电探测器的功能时，其他功能中的至少一项已被削弱。
当前的光电检测器技术依赖于三到四层的堆叠结构。

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光电探测器的特写照片。来源：皇家墨尔本理工大学
想象一下一个三明治，其中有面包，黄油，奶酪和另一层面包-不管您压制该三明治有多好，它总是四层厚，如果去掉一层，您会妥协质量。
RMIT工程学院的研究人员报废了堆叠模型，并研究了如何使用纳米薄层（仅一个原子）在芯片上厚。
重要的是，他们这样做不会降低光电探测器的速度，低光灵敏度或光谱的可见性。
该原型设备可以解释从深紫外线到近红外波长的光，使其对比人眼更宽的光谱敏感。
它的执行速度比眨眼快一万倍。纳米薄技术
团队面临的主要挑战是确保缩小光电探测器时电子和光学性能不会降低，这是以前阻止了光探测技术小型化的技术瓶颈。
首席研究员Sumeet Walia副教授说，所用的材料，一硫化锡，价格低廉，自然丰富，因此对电子和光电子学具有吸引力。
他说：“这种材料使该设备在弱光条件下非常敏感，使其适合在宽光谱范围内进行弱光摄影。”
Walia说，他的团队正在研究其光电探测器的行业应用，该探测器可与CMOS芯片等现有技术集成。
【科学|世界上第一个可以看到所有阴影的光电探测器】他说：“随着进一步的发展，我们可能会考虑在夜间使用安全摄像机进行更有效的运动检测以及更快，更有效的数据存储等应用。”