[據今日科學網站2017年5月29日報道] 過去40年，由于硅和CMOS（互補金屬氧化物半導體）技術的發展，微電子取得巨大進步，使得計算、智能手機、緊湊和低成本數字相機，以及我們今天依賴的大多數電子產品成為可能。

然而，除了微電路和可見光相機外，由于硅以外的半導體與CMOS集成困難，因而平臺多樣化應用受到阻礙。

現在，這個障礙可以克服了。西班牙光子科學研究所（ICFO）研究人員首次展示了石墨烯與CMOS集成電路的單片集成，制備出高分辨率成像傳感器，它包含成百上千個基于石墨烯和量子點的光電探測器。研究人員將其作為數字相機，同時對紫外光、可見光和紅外光高度靈敏。在此之前，現有成像傳感器無法實現。通常，石墨烯與CMOS單片集成具有廣泛的光電應用，例如，低功率光學數據通信和緊湊、超靈敏感應系統。

研究成果發表在《自然光子學》雜志，并且作為封面圖片突出顯示。該工作由西班牙光子科學研究所（ICFO）、西班牙加泰羅尼亞高等研究院（ICREA）與Graphenea公司合作完成。研究人員將硫化鉛膠體量子點沉積在化學氣相沉積石墨烯，隨后，將該混合系統沉積在具有成像傳感器壓膜和讀出電路的CMOS晶圓上，由此可制作出石墨烯-量子點成像傳感器。研究人員認為：“石墨烯-量子點CMOS成像傳感器不需要復雜的材料處理或生長工藝就能夠實現。在室溫和環境條件下制備方法簡單、成本低，這意味著生產成本的大幅降低。此外，石墨烯-量子點CMOS成像傳感器可輕松集成在柔性襯底和CMOS集成電路。”

西班牙加泰羅尼亞高等研究院Gerasimos Konstantatos教授認為：“我們將量子點拓展至短紅外光譜范圍(1100-1900nm)，驗證并探測黑暗和清澈天空的大氣，從而實現被動夜視。該工作表明這種類型的光電晶體管可能制作出高靈敏度、低成本、在室溫下運作的紅外成像傳感器，有希望解決目前渴望廉價技術的巨大紅外市場。”

西班牙加泰羅尼亞高等研究院Frank Koppens教授認為：“單片CMOS-基成像傳感器的發展代表了低成本、高分辨率帶寬和高光譜成像系統的里程碑。通常，石墨烯-CMOS技術將支持大量應用，例如，安全、低成本口袋和智能相機、消防系統、被動夜視和夜間監控相機、汽車傳感器系統、醫療成像應用、食品和藥品檢驗以及環境監測等領域。”

目前，該項目正在ICFO的Launchpad中孵化。團隊正在與研究所的技術轉讓專家合作，將成像和傳感技術及其完整專利組合帶入市場。（工業和信息化部電子第一研究所 許文琪）