美国乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology,Georgia Tech)教授、压电材料(piezo-electric material)专家Zhong Lin Wang,开发出一种新的“压电-光电子(piezo-phototronic)”方案,可望为机器人带来具备触感的人造皮肤。
利用这种由Wang所首创的新种类半导体组件,其研究团队已经制作出人造皮肤的原型,可赋予机器人如人类般的触感,或是用以制作无墨水指纹扫描机、生物造影(biological imaging)或是提升微机电系统(MEMS)装置的性能。
“压电-光电子”效应是利用变形压电纳米线所导致的电荷极化(charge polarization),强化微型LED内的电荷传输与重组;该LED是绝缘蓝宝石基板上,于n型氮化镓层上生长p型氧化锌纳米线。每当纳米线数组感受到来自人类或机器人手指触摸的应变(strain),p-n接面就会让LED发光,其光强度与所施加的压力成正比。而其发光影像──举例来说,可能是一个指纹──就能用传统的光学技术来感应。
“压电-光电子”感测装置原理
(来源:Georgia Tech)
Wang的团队最近展示了直径2.7微米的氧化锌纳米线数组,能以每吋6,300点(dots)的分辨率感测触摸,切换时间90毫秒(milliseconds);研究团队是以低温化学生长技术,在氮化镓薄膜上制作纳米线图案,并以热塑材料在奈米线之间提供支撑。
图案化的镍-金电极与底部的氮化镓薄膜形成欧姆触点(ohmic contact),同时透明的氧化铟锡(indium-tin oxide,ITO)则沉积于顶部做为共同电极。未来该研究团队计划透过较高温度的纳米线生长制程,进一步提升组件的分辨率。
乔治亚理工学院教授Zhong Lin Wang开发能将机械应力直接转换成光学影像的传感器
(来源:Georgia Tech)
原文链接:http://www.eet-china.com/ART_8800689096_480701_NT_d048942c.HTM
用户1364229 2013-9-9 14:38
用户1602177 2013-9-5 15:02