韩国开发CBIC电极材料，显著提升半导体图像传感器性能

具有高光信号效率的二维半导体图像传感器

（映维网Nweon 2025年03月11日）下一代成像技术正在迅速发展，而进步的核心是将光信号转换为电信号的高效超紧凑图像传感器。图像传感器捕获和处理来自对象和环境的视觉信息，并精确地重建它们的形状、大小和空间位置。

目前，商用图像传感器主要基于硅半导体。然而，学界和业界正在积极研发利用2D半导体纳米材料（硅的潜在替代品）的下一代图像传感器，因为它由只有数纳米厚的原子薄层组成，并具有优异的光学性能和小型化潜力，非常适合用于高性能图像传感器。

然而，最大化其性能需要能够有效处理光信号的低电阻电极。传统的二维半导体传感器在实现低电阻电极方面面临挑战，导致光信号处理效率差，而这已经成为商业化的主要障碍。

针对这个问题，一支韩国研究小组成功开发了一种名为Conductive-Bridge Interlayer Contact（CBIC）的创新电极材料，从而实现了具有高光信号效率的2D半导体图像传感器。

其中，他们制造的二硫化钨光电二极管的光响应度为0.29 a W−1，线性动态范围为122 dB，功率转换效率为9.9%。

作为说明，Conductive-Bridge Interlayer Contact导电桥层间接触是一种在多层结构中，通过导电桥实现不同材料层之间电气连接的技术。

其中，导电桥是指通过物理或化学方法形成的微小导电通道（如金属细丝），并用于连接两个原本绝缘或隔离的层。层间接触则是指在多层结构中，不同层之间需要电学连接以实现信号或电流传输，这种连接称为层间接触。换句话说，导电桥层间接触即利用导电桥结构，在多层器件的不同层之间建立可靠的电学连接。

通过在电极中加入金纳米颗粒，团队显着降低了其电阻，从而大大提高了2D半导体图像传感器的性能。未来，这种高性能图像传感器有望广泛应用于各种先进行业，包括XR设备。

相关论文：Conductive-bridge interlayer contacts for two-dimensional optoelectronic devices

https://www.nature.com/articles/s41928-025-01339-9

团队表示表示：“通过克服现有2D半导体器件中电极问题引起的技术限制，预计将大大加速具有光吸收和小型化优势的下一代成像系统技术的产业化。我们开发的电极材料易于制造，并且可扩展到大面积，所以可以广泛应用于各种半导体光电器件，并将对未来需要超紧凑、超高分辨率、高性能视觉传感器的行业产生重大影响。”