Forskere har udviklet og demonstreret nyt grønt lys, der absorberer gennemsigtige organiske fotodetektorer, der er meget følsomme og kompatible med CMOS -fremstillingsmetoder. At inkorporere disse nye fotodetektorer i silikone -hybridbilledsensorer kan være nyttige til mange anvendelser. Disse applikationer inkluderer lysbaseret hjertefrekvensovervågning, genkendelse af fingeraftryk og enheder, der registrerer tilstedeværelsen af nærliggende objekter.
Uanset om det bruges i smartphones eller videnskabelige kameraer, er de fleste billeddannelsessensorer i dag baseret på CMOS -teknologi og uorganiske fotodetektorer, der konverterer lyssignaler til elektriske signaler. Selvom fotodetektorer lavet af organiske materialer tiltrækker opmærksomhed, fordi de kan hjælpe med at forbedre følsomheden, har det hidtil vist sig vanskeligt at fremstille højtydende organiske fotodetektorer.
CO-Lead-forsker Sungjun Park, fra Ajou University i Sydkorea, sagde: ”Inkorporering af organiske fotodetektorer i masseproducerede CMOS-billedsensorer kræver organiske lysabsorbenter, der er lette at fremstille i stor skala og kunne være i stand til levende billedgenkendelse for at producere skarpe billeder til høje rammehastigheder i mørke. Vi har udviklet gennemsigtige, grønfølsomme organiske fotodioder, der kan opfylde disse krav. ”
Forskerne beskriver den nye organiske fotodetektor i tidsskriftet Optica. De skabte også en hybrid RGB -billeddannelsessensor ved at overlejre en gennemsigtig grøn absorberende organisk fotodetektor på en siliciumfotodiode med røde og blå filtre.
Kyung-bae Park, medleder af forskerteamet fra Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) i Sydkorea, sagde: ”Takket være introduktionen af et hybrid organisk bufferlag, kan det grøn-selektive lysabsorberende organiske lag, der bruges i disse billedsensorer, meget reducere crosstalk mellem forskellige farvepixel, og dette nye design kan gøre højfyldt organisk fotografisk fotografisk fotodiode til en større komponent af imagefag af imagefilmede af imagely af imagely af imagefilmere og imagely af imagefilmere og imagely af imagefag af imagefilmere og imagelypulus og imagelypules og imagely af imagefag af imagefag af imagefilmere Fotosensorer til forskellige applikationer. ”
Mere praktiske organiske fotodetektorer
De fleste organiske materialer er ikke egnede til masseproduktion på grund af deres følsomhed over for temperatur. De kan enten ikke modstå de høje temperaturer, der bruges til efterbehandling eller blive ustabile, når de bruges ved moderate temperaturer i lange perioder. For at overvinde denne udfordring har forskere fokuseret på at modificere pufferlaget af fotodetektoren for at forbedre stabilitet, effektivitet og detektion. Detekterbarhed er et mål for, hvor godt en sensor kan detektere svage signaler. ”Vi introducerede en Bath Copper Line (BCP): C60 -hybridbufferlag som elektrontransportlaget, der giver den organiske fotodetektor specielle egenskaber, herunder højere effektivitet og ekstremt lav mørk strøm, hvilket reducerer støj,” siger Sungjun Park. Fotodetektoren kan placeres på en siliciumfotodiode med røde og blå filtre for at skabe en hybridbilledsensor.
Forskerne viser, at den nye fotodetektor udviser detektionshastigheder, der kan sammenlignes med dem fra konventionelle siliciumfotodioder. Detektoren opererede stabilt i 2 timer ved temperaturer over 150 ° C og viste langvarig operationel stabilitet i 30 dage ved 85 ° C. Disse fotodetektorer viser også god farveydelse.
Dernæst planlægger de at tilpasse nye fotodetektorer og hybridbilledsensorer til forskellige applikationer, såsom mobile og bærbare sensorer (inklusive CMOS -billedsensorer), nærhedssensorer og fingeraftryksenheder på skærme.
Posttid: Jul-07-2023