质料检测新技能将敦促纳米质料检测

        质料检测新技能以比现有技能小得多的尺度表征质料的能力将加速2D，微米级和纳米级质料的发明和研究。准确丈量少量质料的半导体特性的能力有助于工程师确定这些质料的将来，出格是跟着电子和光学器件尺寸的不绝缩小。 Daniel Wasserman是科克雷尔工程学院电气与计较机工程系的副教授。他的团队成立了一个物理系统来开发能够到达这种敏捷度的质料检测技能。 半导体质料质量检测敏捷度提高了10万倍！并乐成证明了其机能的晋升，研究成就揭晓于2019年4月9日的“自然通讯”。该团队的设计要领偏重于开发提供质料质量检测定量反馈的能力，出格是在光电器件的开发和制造方面。该演示要领能够丈量很多质料，工程师相信这些质料有朝一日会在下一代光电器件中普遍存在。光电子学是生成，检测和节制光的电子设备的研究和应用。检测光的光电器件，也称为光电探测器，利用从光发生电信号的质料。光电探测器存在于组成我们宽带网络的智妙手机相机，太阳能电池和光纤通信系统中。

 

 

        在光电子质料中，电子保持“光引发”或能够发生电信号的时间长度是光电检测应用中质料潜在质量的靠得住指标。今朝丈量光引发电子载流子动力学或寿命的要领昂贵且庞大，并且只能以有限的精度丈量大局限质料样品。德克萨斯大学的研究团队抉择实验通过将少量质料放入专门设计的微波谐振器电路中，以差此外方法量化这些寿命。将样品袒露于腔内的浓缩微波场。当样品被光照射时，微波电路信号会产生变革，并且可以在标准示波器上读取电路中的变革。

 

 

    微波谐振器的渲染显示（蓝色）微波信号的巨细的变革，这是由于一旦击中红外像素（图中显示的像素的显微图像）的光脉冲（赤色）。

微波信号的衰减暗示安排在电路中的少量质料中光引发载流子的寿命。丈量电子（微波）信号的衰减使我们能够更准确地丈量质料的载流子寿命。发明它比现有要领更简单，更自制，更有效。载流子寿命是重要的质料参数，其提供对质料的整体光学质量的洞察，并且还确定将质料集成到光电探测器装置的结构中的应用领域。比方，具有很是长的载流子寿命的质料大概具有高光学质量并因此很是敏感，但大概不适合于需要高速的应用。

 

 

         尽量载流子寿命很重要，可是没有许多（假如有的话）非打仗要领可用于表征小区域质料，比方红外像素或二维质料。连年来，这些质料在技能上受到普及和存眷。红外检测是分子传感，热成像以及某些防止和安详系统的重要构成部分。更好地相识红外质料可以带来夜视镜或红外光谱和传感系统的创新。在这些频率下事情的高速探测器甚至可以开发长波红外自由空间通信：一种答允在坚苦或坚苦情况中修建物之间举办无线通信的技能。