兼容CMOS的高性能纳米线阵列自然光电子检测系统
Xin Chen1, Jiaye Zeng1, Mingbin Liu1
1School of Electronic and Information Engineering, China West Normal University, Nanchong 637002, China.
Micromachines
|October 26, 2024
概括
我们使用CMOS技术开发了一种稳定的纳米线 (SiNW) 自然光探测器. 这种低功耗,高精度的设备在实时自然光传感中提供了实际应用.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 纳米线 (SiNWs) 为光检测提供了高性能.
- 传统的SiNW设备由于高活性而长期稳定性不佳.
- 现有的探测器可能需要复杂而昂贵的信号处理.
研究的目的:
- 开发一种新的,稳定的,低成本的自然光探测器.
- 提高基于SiNW的探测器的长期稳定性和可靠性.
- 创建一个实用的光电子检测系统,用于实时测量自然光.
主要方法:
- 使用传统的微加工CMOS工艺制造SiNW阵列.
- 使用化和氧化薄膜增强稳定性的全包装SiNW结构的设计.
- 与STM32微控制器集成,用于信号处理和实时数据采集.
主要成果:
- 实现了大约0.015秒的响应时间.
- 证明信号强度为1.82μA,信号噪声比为47.6dB,在1W·m-2时.
- 报告的低功耗 (0.91μW) 和高检测精度 (±0.1 W·m-2).
结论:
- 包装的SiNW结构显著提高了探测器的稳定性,并防止破损.
- 开发的SiNW探测器系统提供了高性能,低功耗,并减少了信号处理的复杂性.
- 该探测器符合实际要求,并显示出用于自然光传感应用的广泛潜力.


