黑色的多色墨水用于中波红外光电子
Jae Ik Kim1,2,3, Naoki Higashitarumizu1,2,4, Shu Wang2,5
1Electrical Engineering and Computer Sciences, University of California, Berkeley, CA, 94720, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|May 21, 2024
概括
研究人员开发了用于中波红外光电子的多色黑 (bP) 油墨. 这一进步使可调节的光谱发射成为可能,并为新的气体传感系统铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 黑 (bP) 显示出对中波红外 (MWIR) 光电学的希望,因为它具有可调节的带隙.
- 在整个MWIR频谱中开发多色bP墨水一直是一个重大挑战.
研究的目的:
- 展示黑色 (bP) 的多色墨水工艺,可调节的光谱辐射从0.28 eV (4.4 μm) 到0.8 eV (1.5 μm).
- 为了使先进的MWIR光电子设备和气体传感系统的发展.
主要方法:
- 通过减少粒子大小 (侧面维度和厚度) 来调整bP的光学带隙,以达到高达0.8 eV的蓝移.
- 通过将bP与合金 (bP1-xAsx) 来诱导带隙中的红移到0.28 eV.
- 用红外透明环氧体对墨水处理的薄膜进行被动化,以获得稳定的环境空气排放.
主要成果:
- 成功展示了一种多色bP墨水,其光谱发射可从4.4μm调整到1.5μm.
- 在环氧被动化后,在环境空气中实现了稳定的红外辐射.
- 开发了一种利用多色bP墨水的气体传感系统,用于选择性检测CO2和CH4.
结论:
- 开发的多色bP墨水配方对于推进多重MWIR光电子技术至关重要.
- 这种低成本的材料处理平台支持创建新型光谱仪和光谱成像设备.
- 可调节的发射特性为红外光源和传感应用开辟了新的途径.


