基于石墨烯-互補金屬氧化物半導體集成的寬帶圖像傳感器陣列

（Broadband image sensor array based on graphene–CMOS integration）

在過去的40年中，微電子憑借硅和互補金屬氧化物半導體（CMOS）技術的飛躍性發展，實現了計算、智能手機、緊湊型和低成本的數碼相機以及我們依賴的大多數的電子產品。然而，由于非硅半導體很難與CMOS相結合，這阻礙了該技術向微電路和可見光相機以外的其他領域發展。

為克服這一難點，通過采用硫化鉛（PbS）膠體量子點，將其沉積在石墨烯上并隨后將該混合系統沉積到具有圖像傳感器管芯和讀出電路的CMOS晶片上，來制造石墨烯-量子點圖像傳感器。實現了CMOS集成電路與石墨烯的單片集成，生產了基于石墨烯和量子點（QD）的數十萬光電探測器組成的高分辨率圖像傳感器。它們將其并入到對紫外線、可見光和紅外光同時高度敏感的數碼相機中。而這些從來沒有在現有的成像傳感器技術上實現過。這一技術使得石墨烯與CMOS的單片集成，可以實現在光電系統更廣泛的應用，如低功率光數據通信和緊湊型超敏感傳感系統。

同時設計了擴展到光譜的短紅外范圍（1100-1900nm）的量子點，這樣使得人們能夠在黑暗和清澈的天空上演示和探測夜晚的大氣變化，實現被動夜視。這種基于單片CMOS圖像傳感器的開發是低成本、高分辨率、高寬帶和高光譜成像系統的里程碑。一般來說，石墨烯CMOS技術將可以廣泛的應用于安全、安保、低成本的口袋和智能相機、消防系統、被動夜視、夜間監控攝像機、汽車傳感器系統、醫療成像應用、食品和藥物檢驗、對環境監測等領域。