科学家发明近红外传感器:易于制造 尺寸和手机传感器相当

2022年01月17日 15:23 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

来自埃因霍温理工大学的一支科研团队近日开发出了一种全新的近红外传感器,它易于制造,尺寸与智能手机中的传感器相当,并可立即用于工业过程监测和农业。这一突破刚刚发表在《Nature Communications》上。

人眼是一个神奇的传感器。通过使用三种不同类型的感光锥细胞,将可见光转化为不同颜色的信号,眼睛提供了关于我们周围世界的基本信息。该研究的共同第一作者、应用物理系光子学和半导体纳米物理学小组的博士研究员 Kaylee Hakkel 解释说:“当我们的大脑将这些信号放在一起时,它根据我们的经验对这些信号的含义进行预测。例如,红色的草莓是甜的,但绿色的草莓不是”。

虽然人类的眼睛令人印象深刻,但在自然界中却不是最厉害的。Hakkel 表示:“螳螂虾的眼睛有 16 种不同类型的细胞,它们对紫外线、可见光和近红外(NIR)光敏感。而测量红外线的光谱对于工业和农业的应用是最有趣的,但有一个主要问题--目前的近红外光谱仪实在是太大太贵了”。

Hakkel 和她的合作者通过开发一种适合于小芯片的近红外传感器解决了这个问题。而且就像螳螂虾的眼睛一样,它有 16 个不同的传感器--但它们都对近红外线敏感。她表示:“传感器的微型化同时保持低成本是一个重大挑战。因此,我们设计了一种新的晶圆级制造工艺来实现这一目标”。

她继续说道:“它的成本很低,因为我们可以同时生产多个传感器,而且它已经准备好了,现在就可以在现实世界的实际应用中使用。该传感器芯片很小,甚至可以嵌入到未来的智能手机中”。

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