基于石墨烯-互补金属氧化物半导体集成的宽带图像传感器阵列

（Broadband image sensor array based on graphene–CMOS integration）

在过去的40年中，微电子凭借硅和互补金属氧化物半导体（CMOS）技术的飞跃性发展，实现了计算、智能手机、紧凑型和低成本的数码相机以及我们依赖的大多数的电子产品。然而，由于非硅半导体很难与CMOS相结合，这阻碍了该技术向微电路和可见光相机以外的其他领域发展。

为克服这一难点，通过采用硫化铅（PbS）胶体量子点，将其沉积在石墨烯上并随后将该混合系统沉积到具有图像传感器管芯和读出电路的CMOS晶片上，来制造石墨烯-量子点图像传感器。实现了CMOS集成电路与石墨烯的单片集成，生产了基于石墨烯和量子点（QD）的数十万光电探测器组成的高分辨率图像传感器。它们将其并入到对紫外线、可见光和红外光同时高度敏感的数码相机中。而这些从来没有在现有的成像传感器技术上实现过。这一技术使得石墨烯与CMOS的单片集成，可以实现在光电系统更广泛的应用，如低功率光数据通信和紧凑型超敏感传感系统。

同时设计了扩展到光谱的短红外范围（1100-1900nm）的量子点，这样使得人们能够在黑暗和清澈的天空上演示和探测夜晚的大气变化，实现被动夜视。这种基于单片CMOS图像传感器的开发是低成本、高分辨率、高宽带和高光谱成像系统的里程碑。一般来说，石墨烯CMOS技术将可以广泛的应用于安全、安保、低成本的口袋和智能相机、消防系统、被动夜视、夜间监控摄像机、汽车传感器系统、医疗成像应用、食品和药物检验、对环境监测等领域。