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突破高温限制!韩港研究人员合作成功3D打印出亚10微米红外器件

时间:2025-11-04 08:50 来源:南极熊 作者:admin 阅读:

导读:即使在黑暗中也能识别物体的“电子眼”技术取得了新的进展。
 

△3D打印红外传感器制造工艺


     2025年11月3日,韩国科学技术院(KAIST)联合韩国高丽大学及香港大学的研究团队宣布,成功开发出一种新型3D打印技术,可在室温条件下制造任意形状与尺寸、且尺寸小于10微米(µm)的超小型红外传感器。这项研究由韩国科学技术院机械工程系Kim Ji-tae教授团队主导,并与高丽大学Oh Seung-ju教授团队及香港大学Tianshuo ZHAO教授团队合作完成。
 

△相关研究成果已发表在《自然通讯》期刊,研究题目为“配体交换辅助打印胶体纳米晶体以实现全打印亚微米光电子器件”(传送门)


技术研究背景
      红外传感器将不可见的红外光转换为电信号,是机器人视觉、自动驾驶汽车的激光雷达、智能手机3D人脸识别以及可穿戴医疗设备中识别物体的核心组件。传感器的尺寸越小、重量越轻、形状越多样化,电子设备的性能和通用性就越高。迄今为止,红外传感器都是通过半导体工艺制造的。虽然这种工艺适合大规模生产,但它在应对快速变化的技术需求方面存在局限性,需要高温加工,这限制了材料选择,而且能耗很高。

 

△配体交换 (LE) 辅助纳米晶体 (NC) 的纳米打印


3D打印红外传感器制造工艺
      研究团队此次采用高精度3D打印技术,利用纳米晶体液态墨水逐层堆叠金属、半导体及绝缘体材料,并引入“配体交换”工艺,通过导电分子替换纳米颗粒表面的绝缘分子,无需高温退火即可显著提升器件电性能。最终,团队成功制造出尺寸小于10微米(约为人类头发丝厚度的十分之一)的红外传感器。
       Kim表示:“这项技术超越了传感器的微型化和轻量化,能够开发出以前难以想象的各种形状的产品。通过消除高温加工,它降低了能源消耗和生产成本,甚至实现了环保制造,具有很高的工业实用性。”

 

△采用新型3D打印技术制造的微型红外光传感器

      在红外传感器制造方面,这项技术具有显著优势。传统的红外传感器制造工艺复杂,且难以实现定制化生产。而采用这项新技术,研究人员可以轻松制造出具有不同、可调带隙的半导体墨水图案案,满足多样化器件功能的需求。此外,这项技术还支持多种材料、多层结构的打印,为红外传感器的定制化生产提供了可能。
     此项研究由韩国科学技术信息通信部通过优秀青年研究人员计划、国家战略技术材料开发计划和原创技术开发国际合作研究计划资助。

(责任编辑:admin)

weixin
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