Teadlased on välja töötanud ja demonstreerinud uusi rohelist valgust neelavaid läbipaistvaid orgaanilisi fotodetektoreid, mis on väga tundlikud ja ühilduvad CMOS-i tootmismeetoditega. Nende uute fotodetektorite lisamine silikoonhübriidpildianduritesse võib olla kasulik paljude rakenduste jaoks. Need rakendused hõlmavad valguspõhist pulsisageduse jälgimist, sõrmejäljetuvastust ja seadmeid, mis tuvastavad läheduses asuvate objektide olemasolu.
Olenemata sellest, kas neid kasutatakse nutitelefonides või teaduskaamerates, põhinevad tänapäeval enamus pildiandureid CMOS-tehnoloogial ja anorgaanilistel fotodetektoritel, mis muudavad valgussignaalid elektrilisteks signaalideks. Kuigi orgaanilistest materjalidest valmistatud fotodetektorid tõmbavad tähelepanu, kuna need võivad aidata parandada tundlikkust, on suure jõudlusega orgaaniliste fotodetektorite valmistamine seni osutunud keeruliseks.
Kaasteadur Sungjun Park Lõuna-Korea Ajou ülikoolist ütles: "Orgaaniliste fotodetektorite lisamine masstoodetud CMOS-pildianduritesse nõuab orgaanilisi valguse neelajaid, mida on lihtne suures mahus toota ja mis on võimelised teravate kujutiste saamiseks erksat kujutist tuvastama. suure kaadrisagedusega pimedas. Oleme välja töötanud läbipaistvad, roheliselt tundlikud orgaanilised fotodioodid, mis vastavad nendele nõuetele.
Teadlased kirjeldavad uut orgaanilist fotodetektorit ajakirjas Optica. Nad lõid ka hübriidse RGB-pildianduri, asetades punase ja sinise filtriga ränifotodioodile läbipaistva rohelise neelava orgaanilise fotodetektori.
Lõuna-Korea Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) uurimisrühma kaasjuht Kyung-Bae Park ütles: „Tänu hübriidse orgaanilise puhverkihi kasutuselevõtule kasutati rohelist selektiivset valgust neelava orgaanilist kihti. Nendes pildisensorites vähendab oluliselt erinevate värvipikslite vahelist läbirääkimist ja see uus disain võib muuta suure jõudlusega orgaanilised fotodioodid pildimoodulite ja fotosensorite peamiseks komponendiks mitmesuguste rakenduste jaoks.
Praktilisemad orgaanilised fotodetektorid
Enamik orgaanilisi materjale ei sobi nende temperatuuritundlikkuse tõttu masstootmiseks. Need kas ei talu järeltöötluseks kasutatavaid kõrgeid temperatuure või muutuvad pikaajalisel mõõdukal temperatuuril kasutamisel ebastabiilseks. Selle väljakutse ületamiseks on teadlased keskendunud fotodetektori puhverkihi muutmisele, et parandada stabiilsust, tõhusust ja tuvastamist. Tuvastatavus on mõõt selle kohta, kui hästi suudab andur nõrku signaale tuvastada. "Võtsime kasutusele vanni vaseliini (BCP): C60 hübriidpuhverkihti elektronide transpordikihina, mis annab orgaanilisele fotodetektorile erilised omadused, sealhulgas suurem efektiivsus ja äärmiselt madal tumevool, mis vähendab müra," ütleb Sungjun Park. Fotodetektori saab asetada punase ja sinise filtriga ränifotodioodile, et luua hübriidpildisensor.
Teadlased näitavad, et uue fotodetektori tuvastamiskiirus on võrreldav tavaliste ränifotodioodidega. Detektor töötas stabiilselt 2 tundi temperatuuril üle 150 °C ja näitas pikaajalist tööstabiilsust 30 päeva 85 °C juures. Need fotodetektorid näitavad ka head värvijõudlust.
Järgmisena kavatsevad nad kohandada uusi fotodetektoreid ja hübriidkujutise andureid mitmesuguste rakenduste jaoks, nagu mobiilsed ja kantavad andurid (sh CMOS-pildiandurid), lähedusandurid ja ekraanidel olevad sõrmejäljeseadmed.
Postitusaeg: juuli-07-2023