由二硫化钼和二硒化钨制成的分光光度计可在室温下工作

研究人员已经将一种由二硫化钼和二硒化钨组成的分光光度计微型化到一个芯片上，它可以分析任何波长的可见光和部分红外光谱（科学2021, DOI链接: 10.1126/science. Add 8544）。据其发明者称，该设备是在环境温度下工作的最小的设备，可以在便携式仪器中应用。

分光光度法是一种样品分析的主要方法。该技术需要测量有多少特定波长的光穿过样品或从样品中发射出来，以确定其成分。台式分光光度计必须足够大，以容纳光学器件，将光衍射到许多光电探测器。较小的分光光度计，通过计算来分离光的波长，对温度敏感，必须在低温条件下操作。

（图片来源：Credit: Oregon State University）

这种新装置依赖于由两种单原子层半导体组成的材料的光伏特性：二硫化钼和二硒化钨。阿尔托大学（Aalto University）工程师Zhipei Sun领导的团队对该装置施加了一系列电压，并用激光器向其照射单色或宽光谱光。当光线照射到材料上时，它产生的电流取决于输入的波长和电压。

研究人员随后训练了一种算法，以识别不同电压下由入射光线引起的电流，并表明一个小于200微米的探测器可以分析宽带光，其分辨率和精确度可与一台台式机器相媲美。

并未参与这项研究的日内瓦大学物理学家Alberto Morpurgo在一封电子邮件中说，这项技术的性能“远远超出了目前的技术水平”，有一天可能会扩大研究人员对极远红外波长的洞察力。

（图片来源: Chervy T et al., rXiv preprint arXiv:1701.07972）

作者提出，他们的分光光度计芯片可以装入智能手机，实现现场分析，如检测假药。该芯片还可以装在无人机中，可用于大规模过程，如监测作物生长。研究的主要作者、阿尔托的博士后Hoon Hahn Yoon说：“该芯片是用半导体铸造厂广泛使用的技术制造的，因此，如果一家公司想实施我们的光谱仪......我们预计这可能只需要几年时间。”

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