Vedci vyvinuli a demonštrovali nové organické fotodetektory absorbujúce zelené svetlo, ktoré sú vysoko citlivé a kompatibilné s metódami výroby CMOS. Začlenenie týchto nových fotodetektorov do silikónových hybridných obrazových snímačov by mohlo byť užitočné pre mnoho aplikácií. Tieto aplikácie zahŕňajú monitorovanie srdcovej frekvencie založenej na svetle, rozpoznávanie odtlačkov prstov a zariadenia, ktoré detekujú prítomnosť blízkych objektov.
Či už sa používa v smartfónoch alebo vedeckých fotoaparátoch, väčšina zobrazovacích senzorov je dnes založená na technológii CMOS a anorganických fotodetektoroch, ktoré prevádzajú svetelné signály na elektrické signály. Aj keď fotodetektory vyrobené z organických materiálov priťahujú pozornosť, pretože môžu pomôcť zlepšiť citlivosť, doteraz sa ukázalo ako ťažké vyrábať vysoko výkonné organické fotodetektory.
Vedúci vedecký pracovník Sungjun Park z Univerzity Ajou v Južnej Kórei uviedol: „Začlenenie organických fotodetektorov do hromadne vyrábaných obrazových snímačov CMOS vyžaduje organické absorbéry svetla, ktoré sa ľahko vyrábajú vo veľkom meradle a sú schopné živého rozpoznávania obrazu, aby vytvorili ostré snímky pri vysokých snímkach v tme. Vyvinuli sme priehľadné, zelene citlivé organické fotodiódy, ktoré môžu spĺňať tieto požiadavky. “
Vedci opisujú nový organický fotodetektor v časopise Optica. Vytvorili tiež hybridný snímač snímača RGB prekrývaním priehľadného zeleného absorbujúceho organický fotodetektor na kremíkový fotodiód s červenými a modrými filtrami.
Kyung-Bae Park, vedúci výskumného tímu z Technologického inštitútu Samsung Advanced Institute (SAIT) v Južnej Kórei, povedal: „Vďaka zavedeniu hybridnej organickej nárazníkovej vrstvy, zelene selektívnej organickej vrstvy absorbujúcej svetlo, ktoré by sa mohlo venovať ekologickým organickým organickým obrazom, ktoré sa používajú v týchto obrazových snímačoch, a tento nový dizajn, ktorý by sa mohol venovať. fotosenzory pre rôzne aplikácie. “
Praktickejšie organické fotodetektory
Väčšina ekologických materiálov nie je vhodná na výrobu hromadnej výroby kvôli ich citlivosti na teplotu. Buď nemôžu vydržať vysoké teploty používané na po liečbe, alebo sa stať nestabilnými, keď sa používajú pri miernych teplotách po dlhú dobu. Na prekonanie tejto výzvy sa vedci zamerali na modifikáciu vrstvy vyrovnávacej pamäte fotodetektora, aby sa zlepšila stabilita, účinnosť a detekcia. Detekovateľnosť je miera toho, ako dobre dokáže senzor zistiť slabé signály. „Ako elektrónovú transportnú vrstvu sme zaviedli medenú líniu v kúpeli (BCP): Hybridná vrstva hybridnej vyrovnávacej pamäte C60, ktorá poskytuje organickým fotodetektorom špeciálne vlastnosti, vrátane vyššej účinnosti a extrémne nízkeho tmavého prúdu, čo znižuje hluk,“ hovorí Sungun Park. Fotodetektor je možné umiestniť na kremíkovú fotodiódu s červenými a modrými filtrami, aby sa vytvoril hybridný obrazový snímač.
Vedci ukazujú, že nový fotodetektor vykazuje mieru detekcie porovnateľné s konvenčnými kremíkovými fotodiodami. Detektor pôsobil stabilne počas 2 hodín pri teplotách nad 150 ° C a vykazoval dlhodobú prevádzkovú stabilitu počas 30 dní pri 85 ° C. Tieto fotodetektory tiež vykazujú dobrý farebný výkon.
Ďalej plánujú prispôsobiť nové fotodetektory a hybridné snímače obrazu pre rôzne aplikácie, ako sú mobilné a nositeľné senzory (vrátane snímačov obrazu CMOS), senzory blízkosti a zariadenia odtlačkov prstov na displejoch.
Čas príspevku: júl-07-2023