成果介绍
随着光电传感技术和微纳光学技术的发展,传统的依赖光辐射能量强弱进行目标感知的传感方式进化到更精细的光谱感知识别方式,即不仅能够感知目标的存在,还可以通过光谱进行目标的成分识别,甚至对成分多少进行定量分析。因此,当今物联网智能时代,光电传感的目标必定是更精准高效,通过集成化智能化。一如农业的发展从粗放型农业到绿色高效的精准农业和智慧农业,医疗领域的癌症治疗从化疗到精准的靶向治疗等。
本项目的目标就是发展面向物联网智能时代的集成式光谱生化传感器,通过研发多光谱/可调光谱集成传感器芯片和模块技术,同时实现高精度和低成本的多种生化物质成分的同时检测/光谱巡查。绝大多数生化物质存在红外光学“指纹”,即具有对特定红外光波长的吸收峰。因此,红外光谱传感技术是最常用的物质成分种类识别的方式。针对物联网应用,需要大量的低成本红外光谱传感器。比如,传统的单成分检测和组装式的气体多成分检测,以及ppm级精度,已不适应高精度(至少亚ppm级)、快速同时多成分检测和低成本低功耗的要求。如工业园区多种有毒有害气体泄露的痕量检测、果蔬存储中具有催熟剂作用的微量乙烯气体调控和氨制冷剂的同时检测等。
成果亮点
(1) 技术上,发挥微纳光学和芯片设计制造优势,专注光谱传感器件,做到极致。
(2) 专注新兴赛道,竞争较少,易于突破。
(3) 产品精度高,成本低,性价比高。
团队介绍
赖建军
1. 微光学与微电子集成技术研究。通过承担国防预研项目,面向电子44所、电子28所和昆明211所等单位的应用需求,开展两类工作:设计和制作折射或衍射微透镜阵列,及其与PtSi和MCT红外焦平面探测器的单片或混合集成,实现阵列探测器的填充因子到90%以上,提高器件的红外探测率2倍以上;设计和制作双波段微滤光片阵列或MEMS可调红外滤波器阵列,与阵列成像探测器集成,构成可见/红外双波段成像探测器或可调光谱成像探测器。
2. 纳结构氧化钒薄膜材料及高灵敏非制冷红外探测器技术研究. 通过承担国家自然科学基金和863计划项目,在国内较早开发了具有高电阻温度系数的纳结构氧化钒薄膜材料,结合MEMS工艺将氧化钒薄膜用于制作制冷红外成像探测器,成功开发128线列、32×32和160×120面阵红外探测器。协助推动烟台睿创微纳的非制冷红探测器产业化,使之于2019年科创板上市并成为国内非制冷红外成像探测器的龙头企业。
成果资料