石墨烯造就紅外傳感探測，新人氣成果探個究竟

石墨烯作為原材料功能很多， 但在用於紅外傳感技術， 石墨烯最有前途的應用之一， 是寬頻光電探測和成像， 科研人員又有哪些新人氣成果呢？

石墨烯是一種由碳原子構成的單層結構， 能夠探測到整個光譜的紅外線、可見光和紫外線。 利用石墨烯紅外輻射實現相關物理量測量的傳感技術， 為紅外線技術在軍事、安保、醫學等多個領域中的應用開闢了新的想像空間。

石墨烯科研創新人氣成果

用石墨烯開發夜視功能的紅外線圖像感測器

用石墨烯所做的隱形眼鏡， 讓其擁有夜視功能。 這是美國密西根大學的科學家研製出一種全新的紅外感測器， 這種傳感器具有捕捉可見光和紅外線的能力， 並且在鏡片之間夾入石墨烯， 而無需笨重的冷卻裝置， 首次實現了在室溫下對全紅外光譜的觀測。

你想不到， 這種用石墨烯開發出來的紅外線圖像感測器，

只有指甲蓋大小。 由於體積小、重量輕， 很容易實現集成。 這種探測器集成到隱形眼鏡或其他可穿戴電子設備當中， 為人們提供一種前所未有的、與環境進行交互的新方式， 未來有望在軍事、安保、醫學等多個領域獲得應用。

石墨烯紅外線圖像感測器只有指甲蓋大小

高精度的新型石墨烯紅外探測器

石墨烯的優點是在高性能紅外成像和光譜學中的開放性可能性。 來自劍橋大學(英國)， 恩伯頓有限公司(英國)， 光子科學學院(ICFO；西班牙)， 諾基亞和約阿尼納大學(希臘)工作的Graphene Flagship的研究人員開發了一種基於石墨烯的， 通過紅外輻射檢測， 對於溫度的微小變化的測量， 具有極高精確性的熱釋電熱輻射測量儀。

檢測器的高靈敏度對於超過熱成像的光譜應用是非常有用的。 而這種新型探測儀， 可檢測出納瓦級的熱輻射變化， 相當於手輕輕擺動時， 釋放出的能量的千分之一。

使用更高靈敏度的檢測器， 可以限制大的熱帶， 在非常窄的光譜範圍內仍可探測光子形成圖像，

可以做出多光譜紅外成像對於安全檢查， 有特定的簽名， 這在尋找爆炸物， 有害物質或任何分類， 極高的精確性電熱輻射測量儀， 對於安檢等領域具有重要作用。

石墨烯紅外感測器

超靈敏高回應的石墨烯基短波紅外探測器

利用石墨烯的異質結構，

金顆粒的表面等離增強作用， 最近， 香港中文大學研究團隊實現了基於石墨烯的短波紅外探測器開發。

探測器結構中的石墨烯作為主要吸光材料， 在1.55微米波段光源工作條件下具有83 A/W的高回應率， 以及600 nm的超快回應速度。

科研人員採用聚苯乙烯球陣列為範本， 實現了在石墨烯表面構建具有三角形狀的金納米顆粒陣列。 通過調節金納米顆粒的尺寸， 調節其表面等離增強效果， 從而實現將石墨烯在1.5微米波長附近的光吸收提高近一個數量級。

這一基於石墨烯的光電探測器在1.55微米波段光源的工作條件下， 具有高回應率以及超快回應速度。

這一石墨烯應用結果， 可以實現具有優異性能的石墨烯光電探測器， 同時，這個器件設計思路，在其他二維材料光電器件應用中，也可廣泛應用。

石墨烯遠紅外線功能的肌理效果

同時，這個器件設計思路，在其他二維材料光電器件應用中，也可廣泛應用。

石墨烯遠紅外線功能的肌理效果