納米結(jié)構(gòu)上的彩虹
加州理工學(xué)院的工程師們首次開發(fā)出一種結(jié)合了兩種不同技術(shù)集成的光探測(cè)器,可以實(shí)現(xiàn)光在納米尺度上的操控,熱電元件可把溫度的差異直接轉(zhuǎn)換利用電學(xué)上的電壓來(lái)區(qū)分,從而以一種高分辨率區(qū)分不同波長(zhǎng)(顏色)的光,包括可見光和紅外線的波長(zhǎng)。 上圖所示,藝術(shù)家對(duì)顏色探測(cè)器的概念設(shè)計(jì),它使用具有納米線陣列的熱電結(jié)構(gòu),根據(jù)其寬度區(qū)分吸收不同波長(zhǎng)的光。圖片來(lái)源,加州理工學(xué)院 光探測(cè)器,可區(qū)分不同顏色的光或熱,并可以實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用,包括在衛(wèi)星上研究地球植被或景觀的變化,在醫(yī)學(xué)的成像上,可以根據(jù)其顏色變化區(qū)分健康和癌細(xì)胞。 有關(guān)這種新的探測(cè)器的研究論文,近日發(fā)表在《自然納米技術(shù)》雜志上,比目前可比較的熱電裝置運(yùn)行速度快10到100倍,并且能夠探測(cè)比傳統(tǒng)的光探測(cè)器更寬范圍的電磁光譜。在傳統(tǒng)的光探測(cè)器中,入射光的光子被吸收到半導(dǎo)體中,激發(fā)被探測(cè)器捕獲的電子。這些光激發(fā)電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電電流信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量和量化,雖然這種方法也是可以用的,但這種類型的系統(tǒng)很難“看見”紅外光,這是由于紅外光是由能量較低的光子組成。 |