膠體量子點紅外探測成像技術:開啟“視覺晶片”時代
一顆黃豆大小的晶片,蘊藏著巨大的科技革命潛能。利用膠體量子點紅外探測成像技術,科研團隊將這一微小的晶片打造成了“視覺晶片”,成功地應用於手機和檢測器中。這項技術的突破性在於其能夠“穿透”介質,呈現出肉眼無法觸及的“真相”。
據光谷實驗室最新宣佈,聯合華中科技大學實驗室和溫州實驗室的科研團隊成功研發出膠體量子點成像晶片,並且已經實現了短波紅外成像功能。經過小試和中試階段的測試,該技術已具備大規模加工能力,可與12寸CMOS晶圓製備工藝相容,並且成本極低。這一技術創新有望顛覆市場格局。
科技背後的努力與耐心
光谷實驗室的聯合創始人、華中科技大學武漢光電國家研究中心教授高亮表示:“不要忽視這些小小的晶片,它們擁有巨大的價值,一顆晶片的售價可高達5000至1萬元。”他自豪地介紹著團隊的產品,展示出科研團隊對技術的自信與堅持。
這項高科技技術的核心原理在於半導體光電技術,透過利用膠體量子點吸收紅外光,將其轉化為電子訊號,再經過處理得到紅外影象。膠體量子點(CQD)紅外探測晶片技術的發展方向逐步走向第三代微型化、高效能化以及低成本化,為中國領先紅外探測晶片技術領域的創新打開了新的突破口。
高亮回顧自己的科研經歷,強調了興趣對創新的驅動力。作為華中科技大學光學與電子資訊學院院長唐江教授的博士生,高亮並沒有選擇當時熱門的半導體領域,而是在二維材料半導體、鈣礦半導體、硫金屬氟化物等領域“坐冷板凳”,堅定自己的研究方向。
基於用途驅動的研究成果轉化
近日,高亮獲評為“湖北向上向善好青年”,這是對他多年來致力於CQD紅外探測晶片基礎應用研究的肯定。該技術突破傳統成像方式,將成像系統提升到一個全新的層次。成像晶片作為成像系統的核心部件,對成像質量和相機成本有著關鍵性影響。
在食品檢測、半導體檢測等工業應用中,基於短波紅外成像技術的機器視覺扮演著重要角色。然而,國外製造的銦鎵砷短波紅外芯片價格昂貴,導致短波紅外相機價格高達25萬元,市場增長受到限制。光谷實驗室團隊的突破性技術為國內提供了低成本解決方案,將市場定價降至數百元。
50人的團隊成員為新一代短波紅外成像晶片的先驅者,他們綜合了材料、器件、電路、整合和系統五個關鍵環節的突破,採用全新的工藝路線,成功研發出國內首款量子點紅外成像樣機。與國外產品相比,售價僅為其1%,大大削減了成本。目前,已經取得多項發明專利,並且在各項應用領域獲得了成功案例,如車載應用、食品分揀和安防監控等。
透過這項創新技術,光谷實驗室能夠看見光無法觸及的領域,開啟了短波紅外成像的新篇章。高亮和他的團隊對未來充滿信心和期待,毫無疑問,這一技術將推動紅外探測領域的快速發展。