日本使用碳纳米管制备出指尖可穿戴的柔性太赫兹成像仪

[据固态电子技术网站2018年6月28日报道]  日本东京工业大学研究人员开发了基于化学“可调”碳纳米管材料的柔性太赫兹成像仪。这些发现扩大了太赫兹应用的范围，包括环绕式、可穿戴技术以及大面积光子器件。

碳纳米管（CNTs）开始风靡电子世界，现在它们在太赫兹（THz）技术中的应用向前迈出了一大步。

凭借优异的导电性和独特的物理特性，CNT对下一代电子器件来说极具吸引力。其中最有前途的发展之一是它们在太赫兹器件中的应用。从机场安全、食品检测、艺术认证到医疗与环境传感技术，太赫兹成像仪正在成为传统成像系统的安全和可行的替代方案，应用范围广泛。

对能在广泛的工业应用提供实时成像的太赫兹探测器的需求刺激了对低成本、柔性太赫兹成像系统的研究。东京工业大学未来跨学科科学与技术研究实验室的Yukio Kawano是这一领域的世界知名专家。2016年，他宣布开发出基于多阵列碳纳米管的可穿戴太赫兹技术。

Kawano和他的团队一直在研究各种类型CNT材料的THz检测性能，因为他们认识到该材料有足够的改进空间以满足工业规模应用的需求。

现在，他们报道称开发了基于碳纳米管薄膜的柔性THz成像器，这些成像器可以进行微调以使THz探测器的性能最大化。该研究成果发表在美国化学学会《应用纳米材料》期刊上（ACS Applied Nano Materials）。

通过利用称为离子液体门控技术，研究人员证明，对于采用厚度为30微米的CNT薄膜制备的太赫兹探测器，他们可以获得对影响器件性能关键因素的高度控制。这个厚度水平对于确保成像器保持独立的形状和柔性非常重要。

另外，该团队表示，“我们开发了基于可变浓度掺杂剂溶液的无栅极费米能级调制，并制作了费米能级调制p-n结CNT太赫兹成像器。”使用这种新型成像仪，研究人员成功地将标准信封内的金属回形针可视化。

新型太赫兹成像仪的可弯曲性以及进一步微调的可行性将扩大基于CNT的器件种类，这些可能在未来开发出来。此外，喷墨涂层等低成本制造方法可使大面积太赫兹成像设备更容易获得。（工业和信息化部电子第一研究所  张慧）