科学家发明只有一个原子厚度的感光元件

老安

我们的相机能做的更小。研究人员已经成功的使相机的最关键的感光元件CCD做成只有一个原子的厚度，在未来它有望用在超薄二维成像设备上。

德州莱斯大学的科学家们进行了这项研究，并把它发表在了美国化学学会的《纳米快报》上。

当光照射到这种材料上时，二维的三像素原型能够俘获电子直到存储释放。这种材料的成分为铜铟硒(CIS)，它表现出了非凡的感光能力。

现在许多数码相机使用的图像传感器为CCD(电耦合元件)。这个和指甲盖差不多大小的硅晶片里包含了数以百万的光敏二极管，用它来捕捉相片的像素。每个像素转化成一组数字，然后就形成了数码相机上看到的图像。

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减小CCD的大小就能制造出更小的数码相机。

参与这项研究的研究生Sidong Lei说：“传统的CCD很厚并且很坚硬，和2D元素结合似乎不太可能。基于CIS的CCD更薄、更透明且更具有柔韧性，这正是2D图像设备所缺少的。”

莱斯大学的材料科学和纳米工程学院的高级研究员Robert Vajtai说，CIS的像素感光性能更好，因为它们能更久的俘获电子。他说：“有很多二维材料可以感光，但没有一种材料比这种材料有效。这种材料的效率是我们所见过最好材料的十倍。”

用硅片衬底，制作二维传感器阵列

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另外因为这种材料是透明的，基于CIS的扫描仪可以利用另一侧的光照亮捕捉的图像。

在医学应用上，Lei同学希望CIS可以和其他的2D电子设备结合制成成微小的生物图像捕捉设备监测生物体的动态。

在新研究的实验中，Lei和同事们增加合成CIS晶体，分离出单层晶体然后测试其感光能力。每层约2个纳米厚，包含9个原子厚的格子。因为这种材料的柔韧性CIS可以直接与成像系统的透镜焦平面匹配，这可以实时消除畸变，大大简化整个光学系统。