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成本大降性能倍增！近红外传感器技术获重要突破
2026年04月24日 13:30:14
来源：化工仪器网 点击量：2310
近日，韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)联合韩国科学技术院(KIST)及韩国材料科学研究院的研究人员，开发出一种基于量子点与二维半导体的近红外图像传感器新技术。
近红外传感器是一种检测和测量近红外光谱范围(通常780-2500纳米)内光线的设备。它基于物质对近红外光的吸收、反射或透射特性来分析成分、状态或距离等信息，广泛应用于农业与食品、制药与化工、工业自动化、精细农作、石化、驾驶员监测等领域。
就在近日，韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)联合韩国科学技术院(KIST)及韩国材料科学研究院的研究人员，开发出一种基于量子点与二维半导体的近红外图像传感器新技术。该技术大幅降低了短波红外传感器的制造成本，并实现性能倍增，有望成为高分辨率红外相机及智能光学传感系统的核心技术。相关研究成果发表在《先进材料》上。
传统上，能够探测短波红外波段的传感器多采用锑化铟等化合物半导体材料，虽性能优良但成本极高，且难以在大面积器件上扩展。为解决这一难题，研究团队设计了一种混合光传感器架构，将具有高吸光特性的Ag2Te量子点与具备快速电荷传输能力的MoS2二维半导体相结合。这种结构充分发挥了两类材料的优势，二维半导体有效弥补了量子点电荷迁移率不足的缺点，从而提升了器件整体性能。
尤为关键的是，团队利用两种材料在光照下界面处发生的“光掺杂”效应，实现了光电流的显著放大。基于该效应制作的传感器，表现出高达7.5×105A/W的响应率，探测率约为109乔恩斯，具备极高的灵敏度，能够快速、准确地检测极微弱的红外信号。
为进一步验证技术的实用性，研究团队制备了32×32像素的红外图像传感器阵列，并成功实现了真实的红外图像采集。这一成果表明，该技术可与现有CMOS半导体工艺相集成，具备制备低成本、大面积短波红外相机与图像传感器的潜力，为后续产业化奠定了基础。
据研究团队介绍，除了应用在红外相机外，该技术未来还可拓展到夜视监测、生物医学成像、自动驾驶等多个场景，为低成本近红外光学传感设备的普及提供了核心技术支撑，也为异质材料集成光电领域的研究开辟了新的方向。
素材来源：科技日报
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