一种局域场增强的柔性二维光谱芯片制造技术

技术编号:46586940 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:22
本发明专利技术公开了一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,属于芯片设计技术领域,自上而下依次为石墨烯栅极、介电层、金电极、功能层和衬底,功能层为二维材料,采用InSe和MoTe2材料,衬底为柔性有机铁电材料PVDF;本发明专利技术所采用的铁电有机衬底不仅提高了柔性光谱芯片的稳定性,同时能提供局域提电场,实现对二维异质结的静电掺杂;而采用的二维异质结结构设计会引入层间电场,局域铁电场及异质结层间电场的结合,能够提高二维异质结的光谱响应的调控精度,改善二维光谱芯片光谱分辨率,进一步提高柔性二维光谱芯片的光电探测性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于芯片设计,具体涉及一种局域场增强的柔性二维光谱芯片


技术介绍

1、高光谱成像技术是一种通过连续或离散波长范围捕获物体光谱信息的技术,其核心价值在于能够“看见”人眼不可见的物质成分和物理特性。传统高光谱设备基于笨重的光学仪器,受限于体积、重量和成本,难以与移动设备或人体直接集成。与此同时,可穿戴设备的快速发展推动了柔性电子技术的突破。柔性电子通过将传感器、电路和能源器件集成在柔性基底上,实现了设备的轻量化、便携化和人机交互无感化。然而,现有柔性传感器大多仅支持单一物理量检测,难以满足复杂场景下的多维感知需求。柔性高光谱芯片正是在这一背景下应运而生——它将高光谱技术的精准性与柔性电子的便携性相结合,为下一代可穿戴设备提供了革命性的传感解决方案。

2、柔性高光谱芯片的设计需要突破两大技术瓶颈:如何实现微型化、高密度光谱探测,以及如何保证器件在弯曲、拉伸等形变下的稳定性。传统高光谱系统依赖分光元件(滤光片、光栅、棱镜)对光进行分解,而柔性芯片需将这些元件微型化至毫米甚至微米级别,并集成在柔性基板上。例如通过纳米压印技术将干涉滤光片或光栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,自上而下依次为石墨烯栅极、介电层、金电极、功能层和衬底。

2.根据权利要求1所述的一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,所述石墨烯栅极作为入射光窗口同时二维异质结提供栅极电压,通过栅极电压的变化对异质结的光电响应特性进行调控。

3.根据权利要求1所述的一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,所述介电层为高介电常数的氮化硼,达到减少漏电流的目的。

4.根据权利要求1所述的一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,所述功能层为二维材料,采用InSe和MoTe2材料,利用二者窄带隙、高吸收系...

【技术特征摘要】

1.一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,自上而下依次为石墨烯栅极、介电层、金电极、功能层和衬底。

2.根据权利要求1所述的一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,所述石墨烯栅极作为入射光窗口同时二维异质结提供栅极电压,通过栅极电压的变化对异质结的光电响应特性进行调控。

3.根据权利要求1所述的一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,所述介电层为高介电常数的氮化硼,达到减少漏电流的目的。

4.根据权利要求1所述的一种局域场增强的柔性二维光谱芯片,其特征在于,所述功能层为二维材料,采用inse和mote2材料,利用二者窄带隙、高吸收系数、强光相互作用的特性提高光电探测光谱响应范围、光谱响应度、低光检测效率的性能。

5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋金春韩顺利刘明朱军锋杜志强胡正胡晓宁张桂鸣
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十一研究所
类型:发明
国别省市:

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