寬(kuan)(kuan)光譜(pu)成(cheng)像(xiang)技(ji)(ji)術通(tong)常(chang)能對(dui)包含(han)多個波(bo)段(如紫外(wai)、可見(jian)、近紅(hong)外(wai)、中(zhong)(zhong)紅(hong)外(wai)、遠(yuan)紅(hong)外(wai)等(deng))的(de)(de)(de)(de)環境或物體進(jin)行(xing)完整(zheng)的(de)(de)(de)(de)探(tan)測和(he)成(cheng)像(xiang)。在(zai)(zai)(zai)復雜環境中(zhong)(zhong),由(you)于能夠獲得多個波(bo)段的(de)(de)(de)(de)信息(xi),寬(kuan)(kuan)光譜(pu)成(cheng)像(xiang)技(ji)(ji)術在(zai)(zai)(zai)目標(biao)探(tan)測和(he)識別方(fang)面相比于單(dan)波(bo)段的(de)(de)(de)(de)成(cheng)像(xiang)技(ji)(ji)術具(ju)(ju)有巨大的(de)(de)(de)(de)優勢。因此,這一(yi)技(ji)(ji)術在(zai)(zai)(zai)生物醫學、犯(fan)罪偵查、礦物勘探(tan)、光學通(tong)訊和(he)全天候(hou)監控等(deng)方(fang)面有廣泛(fan)應用。然而,傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)(kuan)光譜(pu)通(tong)常(chang)是基于硅基等(deng)剛性襯底,存(cun)在(zai)(zai)(zai)難以(yi)彎曲(qu)、耐沖擊(ji)能力較(jiao)差、且不易攜(xie)帶等(deng)缺(que)點,在(zai)(zai)(zai)一(yi)定范(fan)圍內無法滿足現在(zai)(zai)(zai)社會多元(yuan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)應用場(chang)景與(yu)需(xu)求(qiu)。隨著人們對(dui)柔(rou)性電(dian)子設備需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)日益增長(chang),多種柔(rou)性件已被陸續(xu)開發(fa),如柔(rou)性、壓力傳(chuan)(chuan)感(gan)器以(yi)及氣體傳(chuan)(chuan)感(gan)器等(deng),柔(rou)性寬(kuan)(kuan)光譜(pu)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)(de)(de)(de)開發(fa)對(dui)滿足人們多元(yuan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)應用需(xu)求(qiu)具(ju)(ju)有重要意義。
在(zai)(zai)此背景之下(xia),沈國震(zhen)課題(ti)組的(de)(de)(de)(de)博士(shi)生李祿(lu)東和(he)助理研(yan)究(jiu)員婁(lou)正采用(yong)兩(liang)步氣相沉積法,在(zai)(zai)寬(kuan)帶隙(xi)的(de)(de)(de)(de)n型(xing)Zn2SnO4(~3.6eV)納(na)米(mi)(mi)線(xian)表面(mian)修飾(shi)了窄帶隙(xi)的(de)(de)(de)(de)p型(xing)SnS(~1.3eV)量(liang)子(zi)(zi)點,并以(yi)柔(rou)性(xing)的(de)(de)(de)(de)PET塑料薄膜為(wei)襯底,研(yan)制出一(yi)種柔(rou)性(xing)紫外(wai)-可見-近紅外(wai)寬(kuan)光譜圖像傳感(gan)器(qi)。研(yan)究(jiu)發(fa)現,與純的(de)(de)(de)(de)Zn2SnO4納(na)米(mi)(mi)線(xian)器(qi)件(jian)(jian)相比,SnS量(liang)子(zi)(zi)點修飾(shi)的(de)(de)(de)(de)Zn2SnO4納(na)米(mi)(mi)線(xian)器(qi)件(jian)(jian)具有(you)更高的(de)(de)(de)(de)紫外(wai)響(xiang)應以(yi)及拓寬(kuan)到(dao)近紅外(wai)的(de)(de)(de)(de)光譜響(xiang)應范圍,這(zhe)歸功于Zn2SnO4納(na)米(mi)(mi)線(xian)與SnS量(liang)子(zi)(zi)點之間形成的(de)(de)(de)(de)準II型(xing)異質結以(yi)及SnS量(liang)子(zi)(zi)點的(de)(de)(de)(de)窄帶隙(xi)。由于該(gai)器(qi)件(jian)(jian)制作在(zai)(zai)柔(rou)性(xing)的(de)(de)(de)(de)PET薄膜襯底上,Zn2SnO4納(na)米(mi)(mi)線(xian)因其超高的(de)(de)(de)(de)長寬(kuan)比而具有(you)很好的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)以(yi)及小至微米(mi)(mi)量(liang)級(ji)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)率半徑,因此該(gai)器(qi)件(jian)(jian)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)可彎(wan)曲(qu)性(xing)和(he)機械穩定性(xing),即使經過5000次的(de)(de)(de)(de)彎(wan)曲(qu)循環也(ye)沒有(you)發(fa)生明顯的(de)(de)(de)(de)性(xing)能衰減。在(zai)(zai)彎(wan)曲(qu)條件(jian)(jian)下(xia),所制備的(de)(de)(de)(de)柔(rou)性(xing)寬(kuan)光譜圖像傳感(gan)器(qi)能清晰識別出由紅光和(he)白光構成的(de)(de)(de)(de)目標圖案,表明其在(zai)(zai)未來(lai)柔(rou)性(xing)寬(kuan)光譜成像中的(de)(de)(de)(de)應用(yong)潛力(li)。該(gai)項工(gong)作為(wei)獲(huo)得高性(xing)能柔(rou)性(xing)寬(kuan)光譜圖像傳感(gan)器(qi)提供了新的(de)(de)(de)(de)設計思路和(he)可行(xing)性(xing)工(gong)藝(yi)。