東京工業(yè)大學(xué)的研究人員開發(fā)了基于化學(xué)“可調(diào)”碳納米管材料的柔性太赫茲成像儀。該研究結(jié)果擴(kuò)大了太赫茲應(yīng)用的范圍，包括環(huán)繞式可穿戴技術(shù)以及大面積光子器件。

碳納米管(CNTs)開始風(fēng)靡電子世界，現(xiàn)在它們?cè)谔掌?THz)技術(shù)中的應(yīng)用向前邁出了一大步。

由于其優(yōu)異的導(dǎo)電性和獨(dú)特的物理性質(zhì)，CNT是下一代電子設(shè)備的有吸引力的選擇。最有希望的發(fā)展之一是它們?cè)谔掌澰O(shè)備中的應(yīng)用。從機(jī)場(chǎng)安全，食品檢驗(yàn)和藝術(shù)認(rèn)證到醫(yī)療和環(huán)境傳感技術(shù)，THz成像儀越來越多地成為傳統(tǒng)成像系統(tǒng)安全可行的替代品，應(yīng)用范圍廣泛。

對(duì)能夠?yàn)閺V泛的工業(yè)應(yīng)用提供實(shí)時(shí)成像的太赫茲探測(cè)器的需求激發(fā)了對(duì)低成本，靈活的太赫茲成像系統(tǒng)的研究。Yukio Kawano是東京工業(yè)大學(xué)(東京工業(yè)大學(xué))未來跨學(xué)科科學(xué)與技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室。2016年，他宣布開發(fā)基于多陣列碳納米管的可穿戴太赫茲技術(shù)。

Kawano及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始研究各種類型CNT材料的THz檢測(cè)性能，認(rèn)識(shí)到有足夠的空間來滿足工業(yè)規(guī)模應(yīng)用的需求。

現(xiàn)在，他們報(bào)告了用于CNT薄膜的柔性THz成像器的開發(fā)，這些成像器可以進(jìn)行微調(diào)以最大化THz探測(cè)器性能。

新型THz成像儀在ACS Applied Nano Materials上發(fā)表他們的研究成果，是基于可化學(xué)調(diào)節(jié)的半導(dǎo)體CNT薄膜。

通過利用稱為離子液體門控技術(shù)[1]，研究人員證明，對(duì)于厚度為30微米的CNT薄膜，他們可以獲得對(duì)THz探測(cè)器性能相關(guān)關(guān)鍵因素的高度控制。這種厚度對(duì)于確保成像器保持其獨(dú)立的形狀和柔韌性非常重要。

“此外，”該團(tuán)隊(duì)表示，“我們開發(fā)了基于可變濃度摻雜劑解決方案的無柵極費(fèi)米級(jí)[2]調(diào)諧，并制造了一個(gè)費(fèi)米級(jí)調(diào)諧p?n結(jié)[3] CNT THz成像器。” 在使用這種新型成像儀的實(shí)驗(yàn)中，研究人員成功地將標(biāo)準(zhǔn)信封內(nèi)的金屬回形針可視化。

新型太赫茲成像儀的可彎曲性以及進(jìn)一步微調(diào)的可能性將擴(kuò)大可在不久的將來開發(fā)的基于CNT的器件的范圍。

此外，諸如噴墨涂層的低成本制造方法可以使得大面積THz成像裝置更容易獲得。