Pētnieki ir izstrādājuši un parādījuši jaunus zaļās gaismas absorbējošos caurspīdīgos organiskos fotodetektorus, kas ir ļoti jutīgi un saderīgi ar CMOS ražošanas metodēm. Šo jauno fotodetektoru iekļaušana silikona hibrīda attēlu sensoros varētu būt noderīga daudzām lietojumprogrammām. Šīs lietojumprogrammas ietver uz gaismu balstītu sirdsdarbības uzraudzību, pirkstu nospiedumu atpazīšanu un ierīces, kas nosaka tuvumā esošo objektu klātbūtni.
Neatkarīgi no tā, vai tie tiek izmantoti viedtālruņos vai zinātniskajās kamerās, lielākā daļa attēlveidošanas sensoru mūsdienās ir balstīti uz CMOS tehnoloģiju un neorganiskiem fotodetektoriem, kas gaismas signālus pārvērš elektriskos signālos. Lai arī fotodetektori, kas izgatavoti no organiskiem materiāliem, piesaista uzmanību, jo tie var palīdzēt uzlabot jutīgumu, līdz šim ir izrādījušies grūti ražot augstas veiktspējas organiskos fotodetektorus.
Līdzvadītāja pētnieks Sungjun parks no Ajou universitātes Dienvidkorejā sacīja: “Organisko fotodetektoru iekļaušana masveidā ražotos CMOS attēlu sensoros nepieciešami organiski gaismas absorbētāji, kurus ir viegli ražot plašā mērogā un spējīgi radīt spilgtu attēlu, lai iegūtu asus attēlus ar lielu kadru ātrumu tumsā. Mēs esam izstrādājuši caurspīdīgus, zaļi jutīgus organiskos fotodiodes, kas var izpildīt šīs prasības. ”
Pētnieki apraksta jauno organisko fotodetoru žurnālā Optica. Viņi arī izveidoja hibrīda RGB attēlveidošanas sensoru, uz silīcija fotodiodes ar caurspīdīgu zaļi absorbējošu organisko fotodetektoru ar sarkanu un zilu filtriem.
Kyung-Bae Park, Samsung Advanced Tehnoloģiju institūta (SAIT) pētniecības grupas līdzvadītājs Dienvidkorejā, sacīja: “Pateicoties hibrīda organiskā bufera slāņa ieviešanai, zaļi selektīvā gaismas absorbējošā organiskā slānī, ko izmanto zaļi selektīvā, absorbējošā organiskā slānī. Šajos attēla sensoros ievērojami samazina šķērsrunu starp dažādiem krāsu pikseļiem, un šis jaunais dizains varētu padarīt augstas veiktspējas organisko fotodiodes par galveno attēlveidošanas sastāvdaļu Moduļi un fotosensori dažādām lietojumprogrammām. ”
Praktiskāki organiskie fotodetektori
Lielākā daļa organisko materiālu nav piemēroti masveida ražošanai to jutības pret temperatūru dēļ. Viņi vai nu nevar izturēt augsto temperatūru, ko izmanto pēcapstrādei, vai arī ilgstoši kļūst nestabila, ja to lieto mērenā temperatūrā. Lai pārvarētu šo izaicinājumu, zinātnieki ir koncentrējušies uz fotodetektora bufera slāņa modificēšanu, lai uzlabotu stabilitāti, efektivitāti un noteikšanu. Notiekamība ir mērs tam, cik labi sensors var noteikt vājus signālus. “Mēs ieviesām vannas vara līniju (BCP): C60 hibrīda bufera slāni kā elektronu transporta slāni, kas organiskajam fotodetektoram piešķir īpašas īpašības, ieskaitot augstāku efektivitāti un ārkārtīgi zemu tumšo strāvu, kas samazina troksni,” saka Sungjun Park. Fotodetektoru var novietot uz silīcija fotodiodes ar sarkaniem un ziliem filtriem, lai izveidotu hibrīda attēla sensoru.
Pētnieki parāda, ka jaunajam fotodetektoram ir noteikšanas līmeņi, kas salīdzināmi ar parastajiem silīcija fotodiodes. Detektors 2 stundas darbojās temperatūrā virs 150 ° C un 30 dienas uzrādīja ilgstošu darbības stabilitāti 85 ° C temperatūrā. Šie fotodetektori parāda arī labu krāsu veiktspēju.
Pēc tam viņi plāno pielāgot jaunus fotodetektorus un hibrīda attēlu sensorus dažādām lietojumprogrammām, piemēram, mobilajiem un valkājamajiem sensoriem (ieskaitot CMOS attēlu sensorus), tuvuma sensorus un pirkstu nospiedumu ierīces displejos.
Pasta laiks: jūlijs-07-2023