Navorsers het nuwe groenlig-absorberende deursigtige organiese fotodetektors ontwikkel en gedemonstreer wat hoogs sensitief en versoenbaar is met CMOS-vervaardigingsmetodes. Die inkorporering van hierdie nuwe fotodetektors in silikoon hibriede beeldsensors kan nuttig wees vir baie toepassings. Hierdie toepassings sluit in liggebaseerde hartklopmonitering, vingerafdrukherkenning en toestelle wat die teenwoordigheid van nabygeleë voorwerpe bespeur.
Of dit nou in slimfone of wetenskaplike kameras gebruik word, die meeste beeldsensors is vandag gebaseer op CMOS-tegnologie en anorganiese fotodetektors wat ligseine in elektriese seine omskakel. Alhoewel fotodetektors wat van organiese materiaal gemaak is, aandag trek omdat dit kan help om sensitiwiteit te verbeter, was dit tot dusver moeilik om hoëprestasie-organiese fotodetektors te vervaardig.
Mede-hoofnavorser Sungjun Park, van die Ajou Universiteit in Suid-Korea, het gesê: “Om organiese fotodetektore in massavervaardigde CMOS-beeldsensors in te sluit, vereis organiese ligabsorbeerders wat maklik is om op groot skaal te vervaardig en in staat is om helder beeldherkenning te lewer om skerp beelde te produseer teen hoë raamtempo's in die donker. Ons het deursigtige, groen-sensitiewe organiese fotodiodes ontwikkel wat aan hierdie vereistes kan voldoen.”
Die navorsers beskryf die nuwe organiese fotodetektor in die joernaal Optica. Hulle het ook 'n hibriede RGB-beeldsensor geskep deur 'n deursigtige groen absorberende organiese fotodetektor op 'n silikonfotodiode met rooi en blou filters te plaas.
Kyung-Bae Park, medeleier van die navorsingspan van die Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) in Suid-Korea, het gesê: "Danksy die bekendstelling van 'n hibriede organiese bufferlaag, is die groen-selektiewe ligabsorberende organiese laag gebruik. in hierdie beeldsensors verminder die oorspraak tussen verskillende kleurpixels aansienlik, en hierdie nuwe ontwerp kan hoëprestasie-organiese fotodiodes 'n belangrike komponent van beeldmodules en fotosensors vir 'n verskeidenheid toepassings maak.
Meer praktiese organiese fotodetektors
Die meeste organiese materiale is nie geskik vir massaproduksie nie weens hul sensitiwiteit vir temperatuur. Hulle kan óf nie die hoë temperature wat vir nabehandeling gebruik word, weerstaan nie óf word onstabiel wanneer dit vir lang tye by matige temperature gebruik word. Om hierdie uitdaging te oorkom, het wetenskaplikes daarop gefokus om die bufferlaag van die fotodetektor te verander om stabiliteit, doeltreffendheid en opsporing te verbeter. Opspoorbaarheid is 'n maatstaf van hoe goed 'n sensor swak seine kan opspoor. "Ons het 'n badkoperlyn (BCP) : C60 hibriede bufferlaag as die elektrontransportlaag bekendgestel, wat die organiese fotodetektor spesiale eienskappe gee, insluitend hoër doeltreffendheid en uiters lae donkerstroom, wat geraas verminder," sê Sungjun Park. Die fotodetektor kan op 'n silikonfotodiode met rooi en blou filters geplaas word om 'n hibriede beeldsensor te skep.
Die navorsers toon dat die nuwe fotodetektor opsporingsyfers toon wat vergelykbaar is met dié van konvensionele silikonfotodiodes. Die detektor het vir 2 uur stabiel gewerk by temperature bo 150 °C en het langtermyn operasionele stabiliteit vir 30 dae by 85 °C getoon. Hierdie fotodetektors toon ook goeie kleurprestasie.
Vervolgens beplan hulle om nuwe fotodetektors en hibriede beeldsensors aan te pas vir 'n verskeidenheid toepassings, soos mobiele en draagbare sensors (insluitend CMOS-beeldsensors), nabyheidsensors en vingerafdruktoestelle op skerms.
Postyd: Jul-07-2023