KIMS开发柔性传感器 在反复弯曲后仍能以更高的响应速度检测近红外光

盖世汽车讯 近红外光肉眼不可见，但能相对有效地穿透皮肤和生物组织。这一特性使其在智能手表的心率和血氧监测、医疗诊断、夜间成像和光通信等领域得到广泛应用。

市场对能够紧密贴合皮肤或曲面的柔性近红外传感器的需求也在不断增长。然而，目前可穿戴设备中使用的大多数近红外传感器都依赖于安装在柔性基板上的刚性硅光电探测器，这限制了它们在需要反复弯曲的应用中的适用性。

基于有机半导体和量子点的柔性光电探测器已被研究作为替代方案，但有机半导体通常存在耐久性不足的问题，而量子点的环境稳定性有限，会导致性能下降。

图片来源：期刊《先进科学》

据外媒报道，为了克服这些局限性，韩国材料科学研究院 (KIMS) 能源与环境材料研究部首席研究员Jung-Dae Kwon、Yonghun Kim和尹钟元Jongwon Yoon领导的研究团队开发了一种柔性近红外光电探测器，其光响应度比传统探测器高出五倍以上，且在反复弯曲的情况下仍能保持性能。这项技术有望成为下一代柔性光电器件的核心平台，包括可穿戴医疗保健设备、医疗诊断传感器和光通信接收器。

该器件采用异质结结构，结合了与传统CMOS半导体制造工艺兼容的n型氢化非晶硅 (n-a-Si) 和能够高效吸收近红外光的碲 (Te)。

研究人员同时优化了磷掺杂和器件的内部电场结构，在保持其在反复弯曲下的机械耐久性的同时，显著提高了其光敏性和探测性能。

该研究成果发表在期刊《先进科学》（Advanced Science）上。