基于石墨烯CMOS的图像传感器

基于石墨烯CMOS的图像传感器

CMOS（互补金属氧化物半导体）在近40年一直是集成电路的核心，其使得结构紧凑、成本低的微电子电路和成像系统成为可能。文中首次展示了CMOS集成电路与石墨烯集成的高迁移率光电晶体管。石墨烯-CMOS集成对于低功率，覆盖可见光、红外甚至太赫兹频率的CMOS成像系统至关重要。

文中首先介绍了石墨烯与CMOS集成电路集成的光电晶体管。该光电晶体管可用于图像传感器，其有388×288个石墨烯光电检测点，每个光电检测点可输出积分电位，将大约110000个光电检测点连接到CMOS集成电路上进行集成。接着文中对基于石墨烯CMOS的高分辨率图像传感器进行测试，结果表明其对紫外线、可见光和红外光（300～2000nm）非常敏感，可扩大成像范围。

未来，随技术的进步，基于石墨烯CMOS的图像传感器可接收光的波长范围将会更广、分辨率将更高、尺寸将更小（甚至可以安装到智能手机上）。且基于石墨烯CMOS的图像传感器技术的研究与当前的混合成像技术研究现状正好相反，基于石墨烯CMOS的图像传感器技术在缩小像素尺寸和增加传感器分辨率两方面间没有矛盾。

随着石墨烯CMOS复杂集成电路开发技术的进步，基于石墨烯CMOS的图像传感器分辨率将会不断提高、像素尺寸会不断缩小。

刊名：Nature Photonics（英）

刊期：2017年第6期

作者：Stijn Goossens

编译：徐嘉浩