基于石墨烯CMOS的圖像傳感器

基于石墨烯CMOS的圖像傳感器

CMOS（互補金屬氧化物半導體）在近40年一直是集成電路的核心，其使得結構緊湊、成本低的微電子電路和成像系統成為可能。文中首次展示了CMOS集成電路與石墨烯集成的高遷移率光電晶體管。石墨烯-CMOS集成對于低功率，覆蓋可見光、紅外甚至太赫茲頻率的CMOS成像系統至關重要。

文中首先介紹了石墨烯與CMOS集成電路集成的光電晶體管。該光電晶體管可用于圖像傳感器，其有388×288個石墨烯光電檢測點，每個光電檢測點可輸出積分電位，將大約110000個光電檢測點連接到CMOS集成電路上進行集成。接著文中對基于石墨烯CMOS的高分辨率圖像傳感器進行測試，結果表明其對紫外線、可見光和紅外光（300～2000nm）非常敏感，可擴大成像范圍。

未來，隨技術的進步，基于石墨烯CMOS的圖像傳感器可接收光的波長范圍將會更廣、分辨率將更高、尺寸將更小（甚至可以安裝到智能手機上）。且基于石墨烯CMOS的圖像傳感器技術的研究與當前的混合成像技術研究現狀正好相反，基于石墨烯CMOS的圖像傳感器技術在縮小像素尺寸和增加傳感器分辨率兩方面間沒有矛盾。

隨著石墨烯CMOS復雜集成電路開發技術的進步，基于石墨烯CMOS的圖像傳感器分辨率將會不斷提高、像素尺寸會不斷縮小。

刊名：Nature Photonics（英）

刊期：2017年第6期

作者：Stijn Goossens

編譯：徐嘉浩