@ 2014.12.24 , 11:30
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科学家做出只有一个原子厚度的感光元件

我们的相机能做的更小。研究人员已经成功的使相机的最关键的感光元件CCD做成只有一个原子的厚度,在未来它有望用在超薄二维成像设备上。

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德州莱斯大学的科学家们进行了这项研究,并把它发表在了美国化学学会的《纳米快报》上。

当光照射到这种材料上时,二维的三像素原型能够俘获电子直到存储释放。这种材料的成分为铜铟硒(CIS),它表现出了非凡的感光能力。

现在许多数码相机使用的图像传感器为CCD(电耦合元件)。这个和指甲盖差不多大小的硅晶片里包含了数以百万的光敏二极管,用它来捕捉相片的像素。每个像素转化成一组数字,然后就形成了数码相机上看到的图像。

减小CCD的大小就能制造出更小的数码相机。

参与这项研究的研究生Sidong Lei说:“传统的CCD很厚并且很坚硬,和2D元素结合似乎不太可能。基于CIS的CCD更薄、更透明且更具有柔韧性,这正是2D图像设备所缺少的。”

莱斯大学的材料科学和纳米工程学院的高级研究员Robert Vajtai说,CIS的像素感光性能更好,因为它们能更久的俘获电子。他说:“有很多二维材料可以感光,但没有一种材料比这种材料有效。这种材料的效率是我们所见过最好材料的十倍。”

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用硅片衬底,制作二维传感器阵列

另外因为这种材料是透明的,基于CIS的扫描仪可以利用另一侧的光照亮捕捉的图像。

在医学应用上,Lei同学希望CIS可以和其他的2D电子设备结合制成成微小的生物图像捕捉设备监测生物体的动态。

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在新研究的实验中,Lei和同事们增加合成CIS晶体,分离出单层晶体然后测试其感光能力。每层约2个纳米厚,包含9个原子厚的格子。因为这种材料的柔韧性CIS可以直接与成像系统的透镜焦平面匹配,这可以实时消除畸变,大大简化整个光学系统。

本文译自 dailymail,由译者 island 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 非常
    @3 years ago
    2640945

    简直炫酷! 不过挤牙膏厂不会用的

  2. 神响
    @3 years ago
    2640946

    这种科技一般都是索尼大法好会去用吧。。。想想A7s

  3. 芒果大妹
    @3 years ago
    2640948

    CCD做薄有啥用。单反全副感光元件统一是24*36mm,暗室还是那么大,内藏五棱镜的军舰部还是那么大。超薄CCD顶多能让苹果手机摄像头不突出(考虑到镜片厚度大’这一点也很艰难)

  4. 曲美缝
    @3 years ago
    2640950

    NOKIA: 发布使用CIS感光元件的相机

  5. 大爷
    @3 years ago
    2640953

    @芒果大妹: 也不是, 全画幅可以变成中画幅甚至大画幅 这样逼格瞬间提升百倍

  6. 二两
    @3 years ago
    2640958

    @芒果大妹:
    说得没错啊,手机做薄有啥用,还容易弯,这么薄的CCD顶多让视网膜显示器成为现实。

  7. 兔子
    @3 years ago
    2640960

    看不懂系列

  8. 神响
    @3 years ago
    2640961

    @芒果大妹: 叠层复合感光,超采样重复曝光,加强微尺度散热实现大面积感光元件,要用那是多得是。。说不定什么时候就能替代视网膜。治疗视网膜脱落之类的病人了

  9. 神响
    @3 years ago
    2640964

    我还是喜欢A7s那种技术,就是感光度很变态的那种。人眼极限能看到八等星,一个说法说人眼换算出来iso是15000,一个说法是参照数码照相机换算出来是60000,A7s的iso是409600。日本人开发这货出来是打算和士官长战斗么。。。

  10. 2640965

    光路才是这个元件最该应用的地方。
    人类是时候告别容易电路了。

  11. 快死了还二逼
    @3 years ago
    2640968

    传说中的隐形眼镜照相机

  12. 多啦a梦
    @3 years ago
    2640970

    其实真正的科技,普通人根本接触不到,你不知道现在的科技已经发展到了什么样的高度。

  13. 草帽的二姐夫
    @3 years ago
    2640971

    于是这样可以附在液晶屏的表面,做出一个能感光的屏,简直就是一面镜子

  14. 神响
    @3 years ago
    2640976

    @快死了还二逼: 还要带脑内储存。这样就能将每一个胖次收入收藏了

  15. 你爸
    @3 years ago
    2640985

    光学镜头才是高质素相机的瓶颈,

  16. 阿了个乐
    @3 years ago
    2640986

    感光元件再怎么薄镜头还是那么大那么重

  17. 2640994

    @你爸: @阿了个乐: 不认真看文章

    这种感光原件可以直接按焦平面做成曲面,不需要镜头来消除畸变,高级镜头里那些用于修正畸变的复杂设计就可以简化掉,可能一个镜头少到只要2个镜片就可以搞定

    对应这种感光原件的镜头就不不要那么大了。

  18. 刀拔斋
    @3 years ago
    2640997

    就是说肾机的摄像头不用凸出来了?

  19. 十一哥
    @3 years ago
    2641003

    偷拍偷拍!

  20. 2641022

    整个世界都在向2D演进

  21. 八咫猪
    @3 years ago
    2641057

    @iused: 另一种中了二向箔的形式吗23333

  22. 2641108

    科技真棒

  23. 2641113

    实时消除畸变,我擦

  24. 晓月
    @3 years ago
    2641133

    @芒果大妹: 做薄用处可大了,为啥现在镜头都要数码优化,就是因为cmos井太深,入射光不能太斜
    要是就平面的话那胶片头就可以无压力直接上了,不用像现在的镜头一个个那么大

  25. 果子狸
    @3 years ago
    2641176

    能用到医学上吗?

  26. 2641324

    最后一个图是flypy bird?

  27. 幫肆
    @3 years ago
    2641364

    @iused: 二次元的大门即将开启

  28. nevercever
    @3 years ago
    2641415

    @神响: “视网膜脱落”不是真的“脱落”

  29. 勿使惹尘埃
    @3 years ago
    2642065

    原子级的材料也不是二维材料吧。

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