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東京技術學院（Tokyo Tech）的研究人員研發(fā)出基于化學“可調(diào)”碳納米管（CNT）材料的柔性太赫茲（THz）成像系統(tǒng)，并通過設計使這些CNT薄膜能夠被精確調(diào)整，以最大化THz探測器性能。

THz探測器能夠為一系列工業(yè)應用提供實時成像，該需求激發(fā)低成本、柔性THz成像系統(tǒng)的研究。東京技術學院的Yukio Kawano一直從事使用各種類型CNT材料實現(xiàn)THz探測性能的研究。

研究人員通過使用“離子液體閘門”的技術，能夠?qū)?0毫米厚CNT薄膜中影響THz探測器性能的幾個重要因素實現(xiàn)高度控制。該薄膜厚度對于保證成像系統(tǒng)保持柔性和獨立性至關重要。離子液體閘門技術是用于調(diào)節(jié)材料載流子的技術。研究團隊表示，“我們還實現(xiàn)基于可變濃度摻雜劑的gate-free費米能級調(diào)整，制造出費米能力可調(diào)P/N結 CNT THz成像系統(tǒng)。”

圖為基于CNT的柔性THz成像系統(tǒng)

（a）放置于指尖，CNT THz成像系統(tǒng)易于圍著彎曲表面卷曲

（b）通過插入和旋轉附著在指尖上的THz成像系統(tǒng)，管道的損傷可輕易被發(fā)現(xiàn)。

圖為CNT THz成像系統(tǒng)可實現(xiàn)在信封中曲別針的清晰、非破壞性可視化

研究人員表示，THz技術所用CNT已向前邁進了一大步。此次研究成果拓展了THz的應用范疇，將可卷曲、可穿戴技術及大面積光電器件都包含在THz的應用中。THz成像系統(tǒng)越來越作為一個安全可替代傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的可行性方案，在集成安全、醫(yī)療傳感器等一系列應用中大有可為。THz成像系統(tǒng)的可彎曲性和未來更高的可調(diào)性將拓展基于CNT THz器件的研發(fā)。而且，噴墨涂層等低成本制造方法將使大面積THz成像設備更具現(xiàn)實價值。