下一代红外传感器

下一代红外传感器

Amir Abbas Yousefi Amin博士是FAU电子与能源技术材料委员会(Materials for Electronics and Energy Technology)主席溶液处理半导体材料(Sopsem)研究小组成员。阿明和他的团队成员一起开发了下一代红外传感器,这些传感器是利用包括喷墨打印在内的打印技术制造的。反过来,这种传感器的生产成本效益极高。

阿明和他的团队现在有了一个特殊的荣誉:作为仅有的三个团队之一,他们被邀请在慕尼黑著名的“洛佩克-推动印刷电子的未来”贸易博览会和大会上向国际专业观众展示他们的传感器原型。他们是第一个获得这一荣誉的FAU团队。我们和阿米尔·阿明谈过这个非凡的成功。

阿明,你的研究领域是什么?

我所工作的小组是FAU电子和能源技术材料主席的溶液处理半导体材料(sopsem),由Heiss教授领导,并描述了我的研究领域。特别是,我正在利用印刷技术开发电子设备。为此,我利用了新型纳米胶体半导体。该小组使用化学方法来创造和调整纳米材料,例如在尺寸和组成上,这些方法揭示了有用的和通常显著的特征。

与您的研究团队一起,您开发了下一代红外传感器。你能描述一下你们小组的工作情况以及传感器的发展是如何进行的吗?

商用红外传感器通常是在高温和真空条件下制造的半导体晶体或薄膜。相比之下,我们的传感器是通过使用打印技术制造的,包括使用几乎与任何办公室使用的设备一样简单的喷墨打印。尽管这项技术以前已经应用于电子产品的开发,但几乎只应用于有机半导体和金属。在我们的小组中,电子器件的印刷扩展到全功能无机半导体油墨,由胶体化学配制和合成。

与有机半导体相比,这些无机油墨的器件能够在红外线中以长波长工作,即使是标准硅器件也无法工作。在洛佩克,我们将介绍第一个完全印刷的纳米晶体墨水红外传感器。在建立了这项技术之后,每一个由不同层组成的探测器只能在14秒内打印出来,包括干燥时间和电触点的制造。这种印刷技术的一个优点是墨水的经济使用,因为每个探测器只能使用几微克的材料,这是由于在预先确定的位置上精确地沉积少量材料而实现的。到目前为止,大多数基于纳米晶胶体油墨的溶液处理电子器件都是通过旋转铸造来制造的,这通常会导致材料的巨大损失,我们希望避免这种损失。因此,印刷红外传感器的关键是研制一种半导体油墨,这种油墨可以在通常的印刷条件下印刷。

这个传感器有什么特别之处?

我们使用的技术提供了红外传感器,成本不可比。油墨中使用的合成纳米材料在它们应该起作用的光谱范围内非常灵活。因此,很容易根据潜在用户的需求定制检测器。

传感器的应用领域有哪些?

我们的红外探测器可以覆盖几个光谱区域,包括近红外中的医疗窗口、波长约为1.5微米的电信窗口,以及一些波长更长的大气窗口,这些都是监视和防御的重要目标。此外,化学分析通常是基于红外光谱法,利用红外探测器,例如用于食品控制或有害物质检测。我们认为,我们的传感器也非常适合集成到红外成像系统中,当基于传统半导体制造时,红外成像系统对于广泛的应用来说仍然过于昂贵。

你的球队是第一支被选为洛佩克球场决赛选手的FAU球队。你们对此有何看法?

当然,很荣幸成为粮农组织在洛佩克的第一位代表。我去那里的动机是有机会向潜在的工业用户展示我们的研究结果。在FAU,我接受了教育,进入了实验室,并接受了几年的监督,因此我发现在获得一些有趣的结果后,代表FAU也是很自然的。

在球场上会发生什么?

洛佩克为决赛选手提供了一个免费的展位,展示他们的原型。由于Lopec的访问者代表了印刷电子在工业和研究领域的所有分支,因此它是展示我们新型纳米晶体探测器、与该领域的领导者交流以及演示原型设备操作的最佳平台。

如果球队赢了会怎么样?

这个问题对我们来说并不重要,因为在这个领域与全球玩家见面已经是我们的头等大事了。

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