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【中国科学家利用范德华异质结研发高分辨#微型光谱仪# ，可实现更宽的#光谱探测# 范围，提升光谱准确度和分辨率】

如今，光谱仪已成为工业检测、#化学# 、#生物分析# 以及#地质勘探# 等领域不可缺少的重要仪器。由于各种便携设备和片上集成系统发展迅速，对微型化、高性能（包括高分辨率及宽带响应等）光谱仪的需求日益迫切。

近期，研究者将计算重构光谱技术应用于光谱仪微型化，通过预校准并根据测量数据特征，可实现基于计算重构算法的未知光谱重构。

但是，这些基于计算重构算法的微型化光谱仪的性能还十分受限，分辨率和工作带宽通常会受到探测器数量及工作温度等条件的影响。因此，科学家于近日开发出一种新型可调范德华异质结的超微型光谱仪，尺寸仅为数微米。

今日，相关论文以《带有可调谐范德华结的小型化光谱仪》（Miniaturized spectrometers with a tunable van der Waals junction）为题发表于 Science 期刊。

该论文由芬兰阿尔托大学（Aalto University）孙志培院士团队、上海交通大学蔡伟伟教授团队、浙江大学杨宗银教授团队、四川大学崔汉骁教授团队以及英国剑桥大学的陶菲克·哈桑（Tawfique Hasan）教授团队等合作完成。值得一提的是，这篇论文是该国际合作团队在 Science 上发表的关于微型光谱仪的第三篇论文。

孙志培院士评论说：“该种方式相比于基于阵列探测器的光谱仪能进一步减小尺寸。另外，该方案可通过改变材料实现更宽的光谱探测范围。”

传统的光谱仪微型化技术路径通过牺牲部分性能，利用先进微纳米加工技术将传统分光元件尽可能缩小至毫米量级，但要想进一步小型化仍然具有极大的挑战。

为解决这项难题，研究人员利用二维材料优异的光电响应特性，以及其构成范德华异质结时丰富的可选性，制造出全新的基于计算重构算法的高性能微型光谱仪。

该微型光谱仪拥有许多创新之处。具体来说，研究团队首次提出并实现范德华异质结光谱仪，突破了传统光谱仪尺寸极限，在微米量级单个异质结中实现了光谱探测。

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