Raziskovalci so razvili in predstavili nove prozorne organske fotodetektorje, ki absorbirajo zeleno svetlobo, ki so zelo občutljivi in združljivi s proizvodnimi metodami CMOS. Vključitev teh novih fotodetektorjev v silikonske hibridne slikovne senzorje bi lahko bila uporabna za številne aplikacije. Te aplikacije vključujejo spremljanje srčnega utripa na podlagi svetlobe, prepoznavanje prstnih odtisov in naprave, ki zaznavajo prisotnost predmetov v bližini.
Ne glede na to, ali se uporabljajo v pametnih telefonih ali znanstvenih kamerah, večina slikovnih senzorjev danes temelji na tehnologiji CMOS in anorganskih fotodetektorjih, ki pretvorijo svetlobne signale v električne signale. Čeprav fotodetektorji iz organskih materialov pritegnejo pozornost, ker lahko pomagajo izboljšati občutljivost, se je doslej izkazalo, da je težko izdelati visoko zmogljive organske fotodetektorje.
Sovodja raziskovalca Sungjun Park z univerze Ajou v Južni Koreji je dejal: »Vključitev organskih fotodetektorjev v masovno proizvedene slikovne senzorje CMOS zahteva organske absorberje svetlobe, ki jih je enostavno izdelati v velikem obsegu in so zmožni prepoznavanja živih slik za ustvarjanje ostrih slik. pri visoki hitrosti sličic v temi. Razvili smo prozorne organske fotodiode, občutljive na zeleno, ki lahko izpolnjujejo te zahteve.«
Raziskovalci opisujejo nov organski fotodetektor v reviji Optica. Ustvarili so tudi hibridni slikovni senzor RGB s prekrivanjem prozornega organskega fotodetektorja, ki absorbira zeleno barvo, na silicijevo fotodiodo z rdečimi in modrimi filtri.
Kyung-Bae Park, sovodja raziskovalne skupine s Samsungovega naprednega tehnološkega inštituta (SAIT) v Južni Koreji, je dejal: »Zahvaljujoč uvedbi hibridne organske vmesne plasti je uporabljena zelena selektivna organska plast, ki absorbira svetlobo. v teh slikovnih senzorjih močno zmanjša preslušavanje med različnimi barvnimi piksli in ta nova zasnova bi lahko visoko zmogljive organske fotodiode naredila glavno komponento slikovnih modulov in fotosenzorjev za različne aplikacije.«
Bolj praktični organski fotodetektorji
Večina organskih materialov zaradi občutljivosti na temperaturo ni primerna za masovno proizvodnjo. Ne prenesejo visokih temperatur, ki se uporabljajo za naknadno obdelavo, ali postanejo nestabilni, če se dolgo časa uporabljajo pri zmernih temperaturah. Da bi premagali ta izziv, so se znanstveniki osredotočili na spreminjanje vmesne plasti fotodetektorja, da bi izboljšali stabilnost, učinkovitost in zaznavanje. Zaznavnost je merilo, kako dobro lahko senzor zazna šibke signale. »Uvedli smo bakreno linijo (BCP): C60 hibridni vmesni sloj kot transportni sloj elektronov, ki organskemu fotodetektorju daje posebne lastnosti, vključno z večjo učinkovitostjo in izjemno nizkim temnim tokom, ki zmanjšuje hrup,« pravi Sungjun Park. Fotodetektor se lahko namesti na silicijevo fotodiodo z rdečimi in modrimi filtri, da se ustvari hibridni slikovni senzor.
Raziskovalci kažejo, da ima novi fotodetektor stopnje zaznave, ki so primerljive s tistimi pri običajnih silicijevih fotodiodah. Detektor je deloval stabilno 2 uri pri temperaturah nad 150 °C in pokazal dolgoročno stabilnost delovanja 30 dni pri 85 °C. Ti fotodetektorji kažejo tudi dobro barvno učinkovitost.
Nato nameravajo prilagoditi nove fotodetektorje in hibridne slikovne senzorje za različne aplikacije, kot so mobilni in nosljivi senzorji (vključno s slikovnimi senzorji CMOS), senzorji bližine in naprave za prstne odtise na zaslonih.
Čas objave: jul-07-2023