據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，法國國家科學(xué)研究中心（CNRS）和索邦大學(xué)（Sorbonne University）聯(lián)合成立的納米科學(xué)研究所目前正在研究和生產(chǎn)HgTe量子點(diǎn)材料——在擴(kuò)展的短波紅外（SWIR）波長(zhǎng)范圍內(nèi)敏感。通過與NIT的合作，生產(chǎn)了其首個(gè)短波紅外相機(jī)。

這項(xiàng)HgTe量子點(diǎn)技術(shù)被用于設(shè)計(jì)低成本、小像素間距的焦平面陣列，并將短波紅外相機(jī)的光譜范圍擴(kuò)大到2.5μm。上述合作項(xiàng)目由法國國家研究機(jī)構(gòu)資助。

下面的視頻展示了在NIT讀出電路（ROIC）上通過沉積HgTe量子點(diǎn)材料制作光譜響應(yīng)高達(dá)2μm的量子級(jí)聯(lián)探測(cè)器（QCD），并在各種條件下拍攝圖像的效果呈現(xiàn)。

近期，上述研究?jī)?nèi)容以“Photoconductive focal plane array based on HgTe quantum dots for fast and cost-effective short-wave infrared imaging”為題發(fā)表于2022年6月的Nanoscale期刊。

論文摘要：由于量子限制效應(yīng)，HgTe納米晶體在整個(gè)紅外光譜范圍內(nèi)呈現(xiàn)出廣泛可調(diào)的帶隙。并且，科研人員還致力于設(shè)計(jì)具有由納米晶體制成的吸收層的紅外探測(cè)器。然而，大多數(shù)的努力都集中于單像素探測(cè)器。納米晶體通過降低材料生長(zhǎng)成本并簡(jiǎn)化與讀出電路的耦合，為紅外成像提供了一種具有吸引力的替代外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體的方案。在這篇論文中，科研人員提出了一種基于單步制造工藝的紅外焦平面陣列（FPA）的設(shè)計(jì)策略。該焦平面陣列依賴于專門設(shè)計(jì)的讀出電路，可實(shí)現(xiàn)平面電場(chǎng)應(yīng)用和光電導(dǎo)模式工作。科研人員展示了具有15μm像素間距的VGA格式焦平面陣列，其外部量子效率為4~5%（內(nèi)部量子效率為15%），截止波長(zhǎng)約為1.8μm，并且器件工作中僅使用珀?duì)柼≒eltier）冷卻器。該焦平面陣列兼容200fps全幀成像，科研人員通過驅(qū)動(dòng)縮小焦平面陣列面積來演示高達(dá)340fps的紅外成像。在論文的最后一部分，還討論了此類探測(cè)器的生產(chǎn)成本。

論文配圖：

審核編輯 ：李倩