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摘要：NEC公司宣布开发出一种采用高纯度半导体型碳纳米管（CNT）作为红外检测部件的非冷却型红外图像传感器，其灵敏度比传统技术高出3倍以上。

关键词：红外传感器、半导体、碳纳米管（CNT）、非冷却型、高灵敏度

日本电气股份有限公司（以下简称NEC）于2023年4月10日宣布，开发出一种采用高纯度半导体型碳纳米管（CNT）作为红外检测部件的非冷却型红外图像传感器，其灵敏度比传统技术高出3倍以上。据该公司称，这是世界上首次实现此项技术。

红外图像传感器在汽车、飞机等驾驶航行辅助以及犯罪预防等多个领域得到了应用。红外图像传感器有冷却型和非冷却型之分，非冷却型可以不需要冷却设备，因此具有体积小、价格低廉且功耗低的特点；但另一方面，也存在灵敏度和分辨率较差的问题。

该公司在2018年开发了一种仅从合成后立即混合的金属型和半导体型的单层CNT中提取高纯度半导体型CNT的技术。研究发现，使用这种提取的半导体型CNT制成的薄膜在接近室温时具有较大的电阻温度系数(TCR)。

本次开发采用了基于上述技术的具有高TCR的半导体型CNT。与使用氧化钒或非晶硅制成的传统非冷却型红外图像传感器相比，成功地实现了3倍以上的高灵敏度。

此外，通过融合传统非冷却型红外图像传感器中使用的热隔离结构、实现该结构所需的MEMS元器件技术以及CNT的印刷制造技术，实现了一种新的器件结构（左图）。此次，NEC成功地运行了具有640x480像素排列的高清非冷却型红外图像传感器（右图）。

该公司计划在2025年将该图像传感器投入实际应用。

＜左图＞器件结构（横截面：元件）

＜右图＞CNT红外阵列元件（电子显微镜照片）

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NEC:开发一种使用半导体碳纳米管的高灵敏度非冷却型红外图像传感器