近年來，以機器人科技為代表的智能產業蓬勃興起，人們一直期待未來能夠研發出與人和生物更加接近的仿人仿生機器人。能否讓機器人某些感官的探測范圍（比如眼睛）超越人類，從而應用到更為廣闊的領域成為人們關注的焦點。近日，中科院半導體所半導體超晶格國家重點實驗室的沈國震研究員（點擊查看介紹）研究團隊與香港科技大學的范智勇教授（點擊查看介紹）課題組合作，制備了一種高性能的柔性紫外圖像傳感器，為機器人的紫外視覺功能帶來了可能性。
視覺系統是機器人系統的重要組成部分之一，而柔性圖像傳感器則是機器人視覺系統的核心組件之一。機器人可以通過圖像傳感器獲取環境的二維圖像，并通過視覺處理器進行分析和解釋，從而轉換為符號，讓機器人辨識物體并確定其位置。目前機器人視覺系統多數以可見光視覺為主，極大地限定了機器人的應用范圍以及場合。紫外視覺成像技術作為對紫外光的重要應用之一，在犯罪偵查、漏油探測、火災監控以及高壓線路檢測等領域有著廣泛的應用。然而傳統的紫外圖像傳感器一般基于硅基等剛性襯底，決定了其本身無法彎曲、體積較大且不易攜帶，無法滿足機器人視覺系統的應用需求。與硅基器件相比，柔性紫外圖像傳感器具有體積小、質量輕、可彎曲等特點，能夠更好地與機器人的眼球相貼合，賦予機器人以紫外視覺功能，從而大大拓展機器人的應用領域。
沈國震團隊中的博士生李祿東和婁正助理研究員采用在單晶Zn2SnO4（簡稱ZTO）納米線表面修飾ZnO量子點的方法，成功研制出一種同時具備高光電導增益、低暗電流和快響應速度等特點的柔性紫外圖像傳感器。該器件制備在柔性PET塑料薄膜襯底上，具有優異的可彎曲性和機械穩定性。由于Zn2SnO4納米線和ZnO量子點之間形成II型異質結，使其光電導增益高達1.1 × 107，比探測率為9.0 × 1017Jones，響應時間僅為47 ms。此外，在范智勇教授課題組的幫助下，他們還進行了相關的理論模擬，結果與實驗數據吻合。在彎曲條件下，所研制的柔性紫外圖像傳感器能夠有效地對紫外圖像進行感應并重現，證明了其在高性能柔性紫外成像方面的潛在應用，也為機器人紫外視覺系統的實現帶來了曙光。
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