由二硫化鉬和二硒化鎢製成的分光光度計可在室溫下工作

研究人員已經將一種由二硫化鉬和二硒化鎢組成的分光光度計微型化到一個晶片上，它可以分析任何波長的可見光和部分紅外光譜（科學2021, DOI連結: 10.1126/science. Add 8544）。據其發明者稱，該設備是在環境溫度下工作的最小的設備，可以在可擕式儀器中應用。

（圖片來源：Credit: Oregon State University）

分光光度法是一種樣品分析的主要方法。該技術需要測量有多少特定波長的光穿過樣品或從樣品中發射出來，以確定其成分。臺式分光光度計必須足夠大，以容納光學器件，將光衍射到許多光電探測器。較小的分光光度計，通過計算來分離光的波長，對溫度敏感，必須在低溫條件下操作。

這種新裝置依賴于由兩種單原子層半導體組成的材料的光伏特性：二硫化鉬和二硒化鎢。阿爾托大學（Aalto University）工程師Zhipei Sun領導的團隊對該裝置施加了一系列電壓，並用雷射器向其照射單色或寬光譜光。當光線照射到材料上時，它產生的電流取決於輸入的波長和電壓。

研究人員隨後訓練了一種演算法，以識別不同電壓下由入射光線引起的電流，並表明一個小於200微米的探測器可以分析寬頻光，其解析度和精確度可與一台桌上型電腦器相媲美。

並未參與這項研究的日內瓦大學物理學家Alberto Morpurgo在一封電子郵件中說，這項技術的性能“遠遠超出了目前的技術水準”，有一天可能會擴大研究人員對極遠紅外波長的洞察力。

（圖片來源：Credit: Oregon State University）

作者提出，他們的分光光度計晶片可以裝入智慧手機，實現現場分析，如檢測假藥。該晶片還可以裝在無人機中，可用於大規模過程，如監測作物生長。研究的主要作者、阿爾托的博士後Hoon Hahn Yoon說：“該晶片是用半導體鑄造廠廣泛使用的技術製造的，因此，如果一家公司想實施我們的光譜儀......我們預計這可能只需要幾年時間。”

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