综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

基于镧系掺杂的核壳结构上转换纳米粒子的近红外光探测器

日期: 2022-12-31
浏览次数: 29

来源:电子工程专辑

根据日本科学技术振兴机构(以下简称:JST)战略研究项目PRESTO,帝京科学大学(Teikyo University of Science)的Ayumi Ishii副教授团队开发了一种新型近红外光传感器,可将微弱的近红外光转换为可见光。

如今,近红外光在日常生活中有着广泛的应用,比如红外摄像机(夜视摄像机)、红外通信(无线通信)、光纤通信、遥感和生物计量学等。近红外区域弱光的探测和灵敏度的提高对于光通信技术、医学诊断、环境监测和其他领域的发展是不可或缺的。

半导体化合物(如InGaAs)具有900–1700nm的光学带隙,可用于探测近红外区域的光。然而,由于复杂的制造过程和稀有金属的掺杂,这些系统成本极高,并且受到噪声干扰的限制。此外,与硅(Si)和其它化合物相比,这种半导体无法获得可与其比拟的可见光探测精度。

基于此,该团队开发出基于镧系元素掺杂的核壳结构上转换纳米粒子,这种粒子能够高效地将弱红外光转换成可见光。此外,通过开发一种近红外光探测器(光电二极管),将这些纳米粒子与对可见光有响应的无机半导体材料(卤化铅钙钛矿)相结合,他们成功将难以探测的弱近红外光转化为电信号,转换效率可达75%。

通过这种新颖、低成本、简单的技术将近红外光(被认为难以以高灵敏度探测到)转换成可以利用现有材料和技术高精度探测的可见光,该团队在弱近红外光探测效率方面取得了极大的进展。

因此,该成果展示了一种资源节约型近红外探测方法,利用纳米材料将低能近红外光转换为高能可见光,从而提高了光学传感器的近红外光接收灵敏度,以及太阳能电池等人工光合作用的太阳光转换效率。以上结果已以“Upconverting Near-Infrared Light Detection in Lead Halide Perovskite with Core–Shell Lanthanide Nanoparticles”为题发表在期刊Advanced Photonics Research上。

在JST战略基础研究计划PRESTO “全控制光子及其在新时代创造中的积极应用”领域的“单光子传感器的有机-无机混合接口的开发”研究项目支持下,该团队与桐荫横滨大学(Toin University of Yokohama)特聘教授Tsutomu Miyasaka合作,计划通过超灵敏光探测(包括单光子水平),克服光接收、测量和成像等感测功能的局限性。

通过采用有机和无机材料表面融合的材料-化学方法,该研究的目标是开发多功能、高灵敏度的光探测器,使其在单光子水平上最大限度地提供光的信息(如波长、各向异性等)。



Hot News / 相关推荐
  • 2025 - 11 - 14
    点击次数: 34
    2025年11月13日上午,市稀土协会协同上海工业文化发展中心,与上海跃龙化工厂邹民强、陶永祺、楼吉财三位老同志举行交流座谈。借老同志向上海工博馆捐赠相关历史实物样品为契机,开展访谈交流,旨在了解跃龙化工厂在稀土工业发展过程中的技术实践、厂区规模、工人文化及重大历史事件等内容,为上海工博馆的展览陈列与工业口述史保存提供原始依据。座谈期间,三位年近九旬的老同志回顾了在跃龙化工厂的工作经历与难忘往事。...
  • 2025 - 11 - 14
    点击次数: 34
    2025年11月13日上午,市稀土协会协同上海工业文化发展中心,与上海跃龙化工厂邹民强、陶永祺、楼吉财三位老同志举行交流座谈。借老同志向上海工博馆捐赠相关历史实物样品为契机,开展访谈交流,旨在了解跃龙化工厂在稀土工业发展过程中的技术实践、厂区规模、工人文化及重大历史事件等内容,为上海工博馆的展览陈列与工业口述史保存提供原始依据。座谈期间,三位年近九旬的老同志回顾了在跃龙化工厂的工作经历与难忘往事。...
  • 2025 - 11 - 14
    点击次数: 32
    来源:X-MOL杂质元素极低的超高纯度 La2O3(≥6 N,99.9999%)广泛应用于先进的光学和电气领域,通常需要复杂的纯化过程。本研究制备了一种膦酸功能树脂(HEHEHP + TBP)/SiO2-P,用于在硝酸介质中有效去除 La 中稀土杂质、Fe、Th 和 U 等关键杂质元素。间歇实验表明,在 pH ≥ 2 的 HNO3 溶液中,该树脂对杂质离子的去除效率大于 97%。轻稀土间最优分离因...
  • 2025 - 11 - 14
    点击次数: 32
    来源:X-MOL高性能稀土永磁体的开发对于解决关键应用中的供应链脆弱性至关重要。本研究提出了一种全面的机器学习框架,用于加速使用轻稀土元素设计可持续的 Nd-Fe-B 永磁体的设计。通过模型训练、评估、筛选和优化的系统过程,XGBoost 与粒子群优化相结合的模型成为最佳模型,实现了对实验样品的卓越剩磁预测精度 98%。Ce 富集的 Nd-Fe-B 永磁体,具有高丰度的稀土元素,表现出 12.7 ...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务