研究为节能的光电探测器的出现奠定了基础

尽管我们可能并不总是意识到这一点，但是光电探测器为现代生活的便利做出了巨大贡献。光电探测器也称为光电传感器，将光能转换为电信号以完成诸如打开自动滑门以及在不同照明条件下自动调节手机屏幕亮度之类的任务。

宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组在ACS Nano上发表了一篇新论文，试图通过将该技术与耐用的大猩猩玻璃(康宁公司生产的用于智能手机屏幕的材料)相集成，进一步提高光电探测器的使用率。

光电探测器与大猩猩玻璃的集成可以导致“智能玻璃”或具有自动感应特性的玻璃的商业化发展。研究人员称，智能玻璃具有从成像到高级机器人的众多应用。

工程科学与力学(ESM)助理教授，首席研究员Saptarshi Das说：“尝试在玻璃上制造和缩放光电探测器时，有两个问题需要解决。” “这必须在相对较低的温度下完成，因为玻璃会在高温下降解，并且必须确保光电探测器能够以最小的能量在玻璃上工作。”

为了克服第一个挑战，Das与ESM博士生Joseph R. Nasr一起确定了化合物二硫化钼是用作玻璃涂层的最佳材料。

然后，材料科学与工程(MatSE)教授约书亚·鲁滨逊(Joshua Robinson)和MatSE博士生尼古拉斯·西蒙森(Nicholas Simonson)使用了600摄氏度的化学反应器(该温度足够低，不会降解大猩猩玻璃)，可以将化合物和玻璃融合在一起。下一步是使用常规的电子束光刻工具对玻璃和涂层进行构图，从而将其变成光电探测器。

纳斯尔说：“然后，我们使用绿色LED照明测试了玻璃，绿色LED照明模仿了类似光电技术中通常使用的激光照明，而不像激光照明那样更自然。”

二硫化钼光电探测器的超薄机身可实现更好的静电控制，并确保它可以低功耗运行，这是未来智能玻璃技术的关键需求。

达斯说：“光电探测器需要在资源受限或无法到达的地方工作，这些地方自然无法获得不受限制的电力。” 因此，他们需要依靠以风能或太阳能的形式预先存储自己的能源。”

据研究人员称，如果将其商业化开发，智能玻璃将带动包括制造业，民用基础设施，能源，医疗保健，运输和航空航天工程在内的广泛行业的技术进步。该技术可应用于自动驾驶汽车和机器人的生物医学成像，安全监控，环境传感，光通信，夜视，运动检测和避免碰撞系统。

罗宾逊说：“汽车挡风玻璃上的智能玻璃可以在夜间驾驶时通过使用该技术自动改变其不透明度来适应即将到来的远光灯。” “新的波音757飞机可以利用窗户上的玻璃让飞行员和乘客自动使阳光变暗。”