Истражувачите развија и демонстрираа нови транспарентни органски фотодетектори што апсорбираат зелена светлина, кои се многу чувствителни и компатибилни со CMOS методите на производство. Вклучувањето на овие нови фотодетектори во силиконски хибридни сензори за слика би можело да биде корисно за многу апликации. Овие апликации вклучуваат следење на срцевиот ритам базирано на светлина, препознавање на отпечатоци од прсти и уреди што детектираат присуство на објекти во близина.
Без разлика дали се користат во паметни телефони или научни камери, повеќето сензори за сликање денес се базираат на CMOS технологија и неоргански фотодетектори кои ги претвораат светлосните сигнали во електрични сигнали. Иако фотодетекторите направени од органски материјали привлекуваат внимание бидејќи можат да помогнат во подобрувањето на чувствителноста, досега се покажа дека е тешко да се произведат високо-перформансни органски фотодетектори.
Ко-водечкиот истражувач Сунгџун Парк, од Универзитетот Аџоу во Јужна Кореја, изјави: „Вклучувањето на органски фотодетектори во масовно произведени CMOS сензори за слика бара органски апсорбери на светлина кои лесно се произведуваат во голем обем и се способни за живописно препознавање на слики за да се произведат остри слики со високи стапки на слики во темница. Развивме транспарентни, зелено-чувствителни органски фотодиоди кои можат да ги задоволат овие барања.“
Истражувачите го опишуваат новиот органски фотодетектор во списанието „Оптика“. Тие исто така создадоа хибриден RGB сензор за сликање со суперпонирање на транспарентен зелен апсорбирачки органски фотодетектор врз силиконска фотодиода со црвени и сини филтри.
Кјунг-Бе Парк, ко-водач на истражувачкиот тим од Напредниот институт за технологија на Самсунг (SAIT) во Јужна Кореја, изјави: „Благодарение на воведувањето на хибриден органски тампон слој, органскиот слој што ја апсорбира зелената светлина, селективно, што се користи во овие сензори за слика, значително го намалува пресекот помеѓу различните пиксели во боја, а овој нов дизајн би можел да ги направи високо-перформансните органски фотодиоди главна компонента на модулите за сликање и фотосензорите за различни апликации.“
Попрактични органски фотодетектори
Повеќето органски материјали не се погодни за масовно производство поради нивната чувствителност на температура. Тие или не можат да ги издржат високите температури што се користат за пост-третман или стануваат нестабилни кога се користат на умерени температури подолг временски период. За да го надминат овој предизвик, научниците се фокусираа на модифицирање на тампон слојот на фотодетекторот за да ја подобрат стабилноста, ефикасноста и детекцијата. Детективноста е мерка за тоа колку добро сензорот може да детектира слаби сигнали. „Воведовме хибриден тампон слој од бакарна линија (BCP) : C60 како слој за транспорт на електрони, што му дава на органскиот фотодетектор посебни својства, вклучувајќи поголема ефикасност и екстремно ниска темна струја, што го намалува шумот“, вели Сунгџун Парк. Фотодетекторот може да се постави на силиконска фотодиода со црвени и сини филтри за да се создаде хибриден сензор за слика.
Истражувачите покажуваат дека новиот фотодетектор покажува стапки на детекција споредливи со оние на конвенционалните силиконски фотодиоди. Детекторот работел стабилно 2 часа на температури над 150 °C и покажал долгорочна оперативна стабилност 30 дена на 85 °C. Овие фотодетектори, исто така, покажуваат добри перформанси на бои.
Потоа, тие планираат да прилагодат нови фотодетектори и хибридни сензори за слика за различни апликации, како што се мобилни и носливи сензори (вклучувајќи CMOS сензори за слика), сензори за близина и уреди за отпечатоци од прсти на дисплеите.
Време на објавување: 07 јули 2023