Tyrėjai sukūrė ir pademonstravo naujus žalią šviesą sugeriančius skaidrius organinius fotodetektorius, kurie yra labai jautrūs ir suderinami su CMOS gamybos metodais. Šių naujų fotodetektorių įtraukimas į silikoninius hibridinius vaizdo jutiklius gali būti naudingas daugeliui programų. Šios programos apima šviesą pagrįstą širdies ritmo stebėjimą, pirštų atspaudų atpažinimą ir įrenginius, kurie aptinka netoliese esančius objektus.
Nesvarbu, ar jie naudojami išmaniuosiuose telefonuose, ar moksliniuose fotoaparatuose, dauguma vaizdo jutiklių šiandien yra pagrįsti CMOS technologija ir neorganiniais fotodetektoriais, kurie šviesos signalus paverčia elektriniais signalais. Nors fotodetektoriai, pagaminti iš organinių medžiagų, atkreipia dėmesį, nes gali padėti pagerinti jautrumą, iki šiol buvo sunku gaminti aukštos kokybės organinius fotodetektorius.
Vienas iš tyrėjų Sungjun Park iš Ajou universiteto Pietų Korėjoje sakė: „Norint įtraukti organinius fotodetektorius į masiškai gaminamus CMOS vaizdo jutiklius, reikia organinių šviesos sugertuvų, kuriuos lengva gaminti dideliu mastu ir kurie gali atpažinti ryškų vaizdą, kad būtų sukurti ryškūs vaizdai. esant dideliam kadrų dažniui tamsoje. Sukūrėme skaidrius, žaliai jautrius organinius fotodiodus, kurie gali atitikti šiuos reikalavimus.
Tyrėjai aprašo naują organinį fotodetektorių žurnale Optica. Jie taip pat sukūrė hibridinį RGB vaizdo jutiklį, ant silicio fotodiodo su raudonais ir mėlynais filtrais uždėdami skaidrų žalią sugeriantį organinį fotodetektorių.
Kyung-Bae Park, vienas iš Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) Pietų Korėjos tyrimų grupės lyderių, sakė: „Dėl hibridinio organinio buferinio sluoksnio įdiegimo buvo naudojamas žaliai selektyvus šviesą sugeriantis organinis sluoksnis. Šiuose vaizdo jutikliuose labai sumažėja skirtingų spalvų pikselių skerspjūvis, o dėl šio naujo dizaino didelio našumo organiniai fotodiodai gali tapti pagrindine vaizdavimo modulių ir fotosensorių sudedamąja dalimi įvairioms reikmėms.
Praktiškesni organiniai fotodetektoriai
Dauguma organinių medžiagų netinka masinei gamybai dėl jų jautrumo temperatūrai. Jie arba negali atlaikyti aukštų temperatūrų, naudojamų tolesniam apdorojimui, arba tampa nestabilūs, kai ilgą laiką naudojami vidutinėje temperatūroje. Norėdami įveikti šį iššūkį, mokslininkai sutelkė dėmesį į fotodetektoriaus buferinio sluoksnio modifikavimą, kad pagerintų stabilumą, efektyvumą ir aptikimą. Aptinkamumas yra matas, nurodantis, kaip gerai jutiklis gali aptikti silpnus signalus. "Mes pristatėme vonios vario liniją (BCP): C60 hibridinį buferinį sluoksnį kaip elektronų pernešimo sluoksnį, kuris suteikia organiniam fotodetektoriui ypatingų savybių, įskaitant didesnį efektyvumą ir ypač mažą tamsiąją srovę, kuri sumažina triukšmą", - sako Sungjun Park. Fotodetektorių galima uždėti ant silicio fotodiodo su raudonais ir mėlynais filtrais, kad būtų sukurtas hibridinis vaizdo jutiklis.
Tyrėjai rodo, kad naujojo fotodetektoriaus aptikimo greitis yra panašus į įprastų silicio fotodiodų aptikimo greitį. Detektorius stabiliai veikė 2 valandas aukštesnėje nei 150 °C temperatūroje ir parodė ilgalaikį veikimo stabilumą 30 dienų 85 °C temperatūroje. Šie fotodetektoriai taip pat rodo gerą spalvų našumą.
Be to, jie planuoja pritaikyti naujus fotodetektorius ir hibridinius vaizdo jutiklius įvairioms programoms, pavyzdžiui, mobiliesiems ir nešiojamiesiems jutikliams (įskaitant CMOS vaizdo jutiklius), artumo jutiklius ir pirštų atspaudų įrenginius ekranuose.
Paskelbimo laikas: 2023-07-07