基於碳納米管的柔性可穿戴太赫茲成像儀誕生！

據麥姆斯諮詢報道，Tokyo Tech（日本東京工業大學）的研究人員基於化學「可調」碳納米管材料開發出了一種柔性太赫茲成像儀。其研究發現大大拓展了太赫茲應用，包括環繞式、可穿戴技術，以及大面積光子學器件等。

圖1：（a）基於碳納米管（CNT）的柔性太赫茲成像儀；（b）環繞在指尖上的CNT太赫茲成像儀，可以方便地環繞在各種曲面上，僅需通過插入並旋轉指尖上的柔性太赫茲成像儀，就能清晰地探測管子上的破損

碳納米管（CNT）應用正席捲電子產品世界，現在，它們在太赫茲技術領域的應用實現了跨越。

憑藉其優異的導電性和獨特的物理特性，CNT對於下一代電子器件來說極具吸引力。在太赫茲器件中的應用，便是其最有前景的方向之一。太赫茲成像儀正成為傳統成像系統的安全和可行的替代方案，它適用於從機場安全、食品檢測和藝術品鑒定，到醫療和環境感測技術等廣泛的應用。

對於能夠為廣泛工業應用提供實時成像的太赫茲探測器的需求，刺激了對低成本、柔性太赫茲成像系統的研究。東京工業大學未來跨學科科學研究實驗室的Yukio Kawano是該領域的世界級知名專家。例如，2016年，他便宣布開發出了基於多維碳納米管的可穿戴太赫茲技術。

Kawano及其團隊一直在研究各種類型CNT材料的太赫茲檢測性能，因為還有足夠的空間來改進，以滿足工業級應用的需求。

現在，他們報道了柔性CNT薄膜太赫茲成像儀的新進展，能夠精細調整以發揮太赫茲探測器的最大性能。

他們的研究成果發表於ACS的Applied Nano Materials（題為「Fermi-Level-Controlled Semiconducting-Separated Carbon Nanotube Films for Flexible Terahertz Imagers」），其新型太赫茲成像儀基於化學可調的半導體CNT薄膜。

研究人員通過利用一種被稱為離子液體柵極的技術，證明他們可以對厚度為30微米的碳納米管薄膜的太赫茲探測器性能的關鍵參素實現高度可控。如圖1所示，這種厚度對於確保太赫茲成像儀保持獨立的形狀和柔性非常重要。

「此外，」研究團隊補充說，「我們開發了基於可變濃度摻雜溶液的無柵極費米能級調諧，並製造了費米能級調諧的p-n結CNT 太赫茲成像儀。」研究人員利用這種新型成像儀在實驗中成功實現了標準信封中回形針的可視化，如圖2。

圖2：研究團隊開發的CNT太赫茲成像儀，實現了信封中回形針的清晰、非接觸、非破壞性可視化

這款新型THz成像儀的可彎曲性和進一步微調的可能性，將大大擴展在不遠的將來對基於CNT太赫茲器件進一步開發的可能性。

此外，噴墨塗層等低成本製造方法，可使大面積太赫茲成像器件更容易製得。

延伸閱讀：

《太赫茲及紅外光譜學市場-2017版》

《非製冷紅外成像技術與市場趨勢-2017版》

推薦培訓：

2018年7月13日至7月15日，麥姆斯諮詢主辦的「MEMS製造工藝培訓課程」將在無錫舉行，培訓內容包含：（1）硅基MEMS製造工藝（體微加工技術、表面微加工技術和CMOS MEMS技術）；（2）MEMS特殊薄膜工藝技術（AlN和PZT等壓電薄膜的沉積工藝），可應用於射頻濾波器，如FBAR；（3）掩膜版製造工藝；（4）非硅基MEMS製造工藝（LIGA、准LIGA、精密機械加工、微注塑等），可應用於微流控晶元；（5）半導體激光器VCSEL製造工藝；（6）選修課程：MEMS設計工具Tanner軟體及應用（MEMS設計-建模與模擬方法、MEMS代工廠合作成功案例）。

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