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Single Pixel Black Phosphorus Photodetector for Near‐Infrared Imaging

光电探测器 光探测 数字微镜装置 材料科学 红外线的 光电子学 像素 光学 夜视 图像传感器 物理 纳米技术
作者
Jinshui Miao,Bo Song,Zhihao Xu,Le Cai,Suoming Zhang,Lixin Dong,Chuan Wang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:14 (2) 被引量:67
标识
DOI:10.1002/smll.201702082
摘要

Abstract Infrared imaging systems have wide range of military or civil applications and 2D nanomaterials have recently emerged as potential sensing materials that may outperform conventional ones such as HgCdTe, InGaAs, and InSb. As an example, 2D black phosphorus (BP) thin film has a thickness‐dependent direct bandgap with low shot noise and noncryogenic operation for visible to mid‐infrared photodetection. In this paper, the use of a single‐pixel photodetector made with few‐layer BP thin film for near‐infrared imaging applications is demonstrated. The imaging is achieved by combining the photodetector with a digital micromirror device to encode and subsequently reconstruct the image based on compressive sensing algorithm. Stationary images of a near‐infrared laser spot (λ = 830 nm) with up to 64 × 64 pixels are captured using this single‐pixel BP camera with 2000 times of measurements, which is only half of the total number of pixels. The imaging platform demonstrated in this work circumvents the grand challenges of scalable BP material growth for photodetector array fabrication and shows the efficacy of utilizing the outstanding performance of BP photodetector for future high‐speed infrared camera applications.
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