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紫外線傳感器可以適用于小型無人機飛行群集更精確的導航

IEEE電氣電子工程師 ? 2018-01-11 08:46 ? 次閱讀
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看到紫外線傳感器拍攝的圖像就像用新的眼睛看世界。紫外線圖像可揭示蘑菇腐爛的斑點,沿花瓣引導昆蟲到花蜜的黑暗線,以及丙酮在水中的云。而且由于它們的波長相對較短,紫外線傳感器可以很好地適用于小型無人機飛行群集更精確的導航。

日本東北大學的研究人員Rihito Kuroda說:”紫外線中隱藏著重要的信息”。他在他的實驗室開發(fā)了UV成像器。但是這些信息很難被捕獲。硅不能很好地吸收紫外線波長,而其他與紫外線發(fā)揮良好作用的半導體則會由于幀速慢造成成像速度慢。但這種情況即將改變。本周在舊金山舉行的國際電子器件會議上,兩個研究小組展示了超薄,靈活的紫外線傳感器設(shè)計,他們希望這些設(shè)計能夠使這些設(shè)備更加廣泛。

沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的一個研究小組介紹了他們的研究,旨在用特制的紙張制造紫外線傳感器。電子工程系學生Chun-Ho Lin解釋說,在高能射線下加熱,很難制作出靈活的紫外線傳感器。典型的柔性基材,如塑料和紙,不能快速將熱量帶走。他和Jr-Hau He的實驗室其他電氣工程師一起通過將氮化硼納米片與纖維素纖維結(jié)合在一起,制成了導熱的UV敏感紙。由此配方制成的靈活的傳感器可以承受高達200攝氏度的高溫。而且,它們對于深紫外波段以上的波長是看不見的。

其他研究人員堅持使用硅,但使用石墨烯來幫助。浙江大學電氣工程師Yang Xu表示,使用硅芯片有很好的理由,即使在原生狀態(tài)下,它也是一種強烈的紫外線反射器。硅光電探測器可以快速工作,實現(xiàn)更高的幀速率,并且可以利用廣泛的制造基礎(chǔ)設(shè)施。 Xu說,他的理念是:“為什么不幫助硅片做得更好?”考慮到這一點,他的團隊將半導體與石墨烯(吸收紫外線就像冠軍)配對。

為了制造靈活的硅 - 石墨烯紫外探測器,浙江大學團隊使用蝕刻和橡皮圖章將超薄硅微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到柔性塑料基板上,然后用石墨烯涂覆硅并添加電極。這個光電探測器對可見光是看不見的,因為硅層只有20納米厚,不能吸收它。

Xu說,這種超薄設(shè)備非常靈活,并且具有最先進的UV光電探測器。他的實驗室目前正在縮小光電探測器的尺寸來提高分辨率。

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原文標題:用于無人機的柔性紫外成像儀

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