诺基亚申请石墨烯光传感器专利 可检测微弱光线

美国专利商标局（US Patent＆Trademark Office）2012年8月16日公开了芬兰诺基亚2011年2月申请、采用了石墨烯的光传感器专利文件。该文件提出了（1）光吸收层和（2）前置放大器用FET通道层采用两层石墨烯的光传感器。

专利文件举出了采用石墨烯的理由：前置放大器基本透明而不会遮光；因前置放大器可与光检测层一体化制作，因而可将容量控制在一定数值；构造简单；材料成本低；可用于检测紫外线、可见光和红外线等大范围波长的“光”；可检测只有1～2个光子的微弱光线等。

光传感器采用的具体构造为，将光检测层以及在其上形成的前置放大器、在光检测层下形成的彩色滤光片构成的单元层叠三层。光检测层由可吸收光的多层石墨烯和金属电极构成。前置放大器将单层或双层石墨烯纳米带用作FET通道，将光检测层的电极用作栅极电极。彩色滤光片起到反射红（R）、绿（G）、蓝（B）光的作用。

三层单元的彩色滤光片的配置为从上到下依次反射B、G和R三色光线，因此可以获得三层光检测层各自的输出差分等，从而可检测出RGB光线来。

关于制造工艺，专利文件仅提到“可采用合适的制造方法，比如化学气相沉积（CVD）法”等，没有公布详细情况。关于石墨烯纳米带，也没有提及具体的形状、边界种类和带隙大小等。

诺基亚于2011年5月参与了欧洲EU石墨烯研究项目“Graphene Flagship”的启动。该项目预定2013年初开始研究工作，计划在约10年的时间里投入1亿欧元的预算。