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中国半导体十大研究进展候选推荐（2020-005）——全纳米线柔性红外图像传感集成系统

已有 1935 次阅读 2020-4-24 09:01 |系统分类:论文交流

工作简介

——全纳米线柔性红外图像传感集成系统

红外光电探测器作为一种重要的光电器件，在光通信、图像传感、智能机器人等领域具有广泛的应用。同时其在可穿戴人体健康参数（脉搏、血氧、体温）的实时监测等设备上的应用潜力，也是未来柔性电子领域中重要的发展方向。而低维半导体材料由于其大的比表面积，独特的电子限域作用和可调的光吸收能力，近年来在红外光电探测器研究中引起了广泛的关注，具有很大的应用和发展空间。然而目前基于低维材料的红外光探测器仍然存在光暗电流比小，光灵敏度低，光电流小诸多问题，限制了其实际应用。

基于上述背景，中科院半导体研究所沈国震研究员团队设计开发了一种柔性全纳米线红外传感集成系统。该系统集成了Bi₂Se₂S纳米线红外光电探测器和Ga-In₂O₃纳米线晶体管。受外界红外光的刺激时，光电探测器的电导发生变化，进而激发晶体管从高阻态转换为低阻态。所研制的集成系统对红外光表现出出色的灵敏度，相比于传统红外探测器，灵敏度提高了3~4个数量级。同时，系统还可实现紫外与可见光灵敏度的放大。另外，通过扩展器件阵列的像素密度而组装的柔性图像传感阵列，实现了对于外界图像式光线分布的高对比度感知，既能用于图像识别，也能用于人体健康监测。本研究为红外探测器灵敏度的提升以及柔性红外图像传感的应用提供了新的思路。

通过纳米线晶体管的引入显著提高了红外光探测的灵敏度，同时实现了柔性图像传感的高对比度感知

相关研究成果于2020年相关研究成果于2020年2月27日以“An Integrated Flexible All‐Nanowire Infrared Sensing System with Record Photosensitivity”为题发表在Advanced Materials上。中科院半导体所沈国震研究员、娄正副研究员为论文共同通讯作者。

主要作者简介

通讯作者

沈国震，1976年8月生。中国科学院半导体研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者。

1999年在安徽师范大学化学系获得学士学位；

2003年在中国科学技术大学化学系获得博士学位；

2004年2月-2013年2月分别在韩国汉阳大学、日本国立材料研究所、美国南加州大学以及华中科技大学武汉光电国家实验室从事科研工作；

2013年加入中科院半导体所超晶格国家重点实验室工作，任柔性传感与系统集成技术课题组组长。

长期从事低维半导体材料与相关柔性器件的研究工作，迄今在 Chemical Society Reviews , Advanced Materials , Nano Letters 等国际权威期刊发表SCI收录论文200余篇，所发表的文章被引用近两万次，论文的H指数为71。

先后获国家杰出青年科学基金、北京市科学技术二等奖、中国材料研究学会科学技术一等奖、茅以升北京青年科技奖等奖励和荣誉。

现任中国材料研究学会理事，英国皇家化学会会士，纳米材料与器件分会常务理事、副秘书长；以及学术期刊 Nanoscale Research Letters （SCI收录）等十余种国际期刊编委、编辑等职。

通讯作者

娄正，中国科学院半导体研究所，副研究员、硕士生导师。中国科协青年托举人才工程入选者、中科院青促会会员。

娄正副研究员本科毕业于吉林大学，2014年在吉林大学电子科学与工程学院获理学博士学位，同年入职中科院半导体所半导体超晶格国家重点实验室。

娄正副研究员聚焦低维半导体材料和柔性器件面临的关键科学问题，围绕柔性感知集成器件面临的灵敏度、功能集成以及可穿戴化等问题展开系统研究。共发表论文100余篇，他引3600余次，h因子39。作为第一/通讯作者在Adv. Mater.(3), Mater. Sci. Eng. R (1), Nano Today (1), ACS Nano (1), Adv. Funct. Mater.(2), Nano Energy (3)等SCI期刊上发表论文40余篇。获省部级奖项三项，主持多项国家及省部级基金项目。

原文传递

详情请点击论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201908419

《半导体学报》简介：

《半导体学报》是中国科学院主管、中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物，1980年创刊，首任主编是王守武院士，黄昆先生撰写了创刊号首篇论文，2009年改为全英文月刊Journal of Semiconductors（简称JOS），同年开始与IOPP英国物理学会出版社合作向全球发行。现任主编是中科院副院长、国科大校长李树深院士。

2016年，JOS被ESCI收录。

2019年，JOS入选“中国科技期刊卓越行动计划”。

“中国半导体十大研究进展”推荐与评选工作简介：

《半导体学报》在创刊四十年之际，启动实施 “中国半导体年度十大研究进展”的推荐和评选工作，记录我国半导体科学与技术研究领域的标志性成果。以我国科研院所、高校和企业等机构为第一署名单位，本年度公开发表的半导体领域研究成果均可参与评选。请推荐人或自荐人将研究成果的PDF文件发送至《半导体学报》电子邮箱：jos@semi.ac.cn，并附简要推荐理由。被推荐人须提供500字左右工作简介，阐述研究成果的学术价值和应用前景。年度十大研究进展将由评审专家委员会从候选推荐成果中投票产生，并于下一年度春节前公布。