据报道，三菱电气（Mitsubishi Electric Corp.）的先进技术研发中心正在开发一种石墨烯增强型图像传感器，该传感器可以通过一个设备感知从可见光到太赫兹波的宽带光。

三菱电气正在开发基于石墨烯的超宽带图像传感器图像

与现有的多光谱图像传感器相比，它是一种成本低、性能高的多光谱图像传感器。目前，为了实现一种多光谱图像传感器，需要根据波长组合多种图像传感器，而对于可见光以外的光的检测，则需要高成本的材料和液氮冷却。

三菱电机于2018年10月17日至19日在日本千叶市的Makuhari messe和CEATEC Japan 2018在MEMS传感和网络系统展示了一个原型芯片。它是在大阪大学科学与工业研究所松本和彦研究实验室的联合研究项目中开发的。

这一次，先进的技术研发中心使用了一种片状石墨烯材料。研究表明，石墨烯的电子态不同于其他材料和半导体的电子态。新的传感器利用了这一特性。一般来说，电子以价电子的形式存在，价电子被原子核的周长（最外层的壳层）束缚，自由电子可以在物质（多个原子之间）中自由移动。在低能价电子和高能自由电子之间，有一个带隙，它们不能作为电子存在。当能隙对应的能量被给予时，价电子变成自由电子。

现有图像传感器的光学传感器利用照射光的能量将价电子转变为自由电子。自由电子产生的电流以电子方式读出以探测光。将价电子转变为自由电子的能量取决于材料和结构。因此，当吸收波长与能量相对应的光时，就会检测到光。

在石墨烯中，没有能隙将价电子转换成自由电子。因此，从原理上讲，它可以吸收任何波长的光，把价电子变成自由电子。当利用石墨烯特性的光学传感器像现有的CMOS图像传感器一样排列在一个阵列中时，就可以实现在同一光轴上拍摄图像的多光谱图像传感器。

对于用于热成像的远红外传感器，被称为“量子型”的元件具有很高的性能。但石墨烯的响应速度和灵敏度可能比石墨烯更高。量子型通常使用特殊材料，冷却到零下几百摄氏度，以减少噪音的影响。相反，基于石墨烯的传感器不需要冷却。

先进的技术研发中心预计，石墨烯基传感器将取代各种远红外传感器，因为其具有多种优良的性能。虽然传感器的生产过程中不使用普通的CMOS工艺，但传感器本身的制造过程是一个常用的过程。

根据先进的技术研发中心，无需使用光学方法，即可在结构上实现只接收特定波长的光的滤波。具体地说，能隙是通过使石墨烯具有规则图案而人为产生的，这样传感器就只对所需波长敏感。此外，还有一种形成共振结构的方法，使传感器仅对具有与共振频率相对应的特定波长的光变得高度敏感。