Undersykers hawwe nije transparante organyske fotodetektors ûntwikkele en demonstrearre dy't grien ljocht absorbearje en tige gefoelich binne en kompatibel binne mei CMOS-produksjemetoaden. It yntegrearjen fan dizze nije fotodetektors yn hybride silikonôfbyldingssensors kin nuttich wêze foar in protte tapassingen. Dizze tapassingen omfetsje hertslachmonitoring op basis fan ljocht, fingerprintherkenning en apparaten dy't de oanwêzigens fan objekten yn 'e buert detektearje.
Oft se no brûkt wurde yn smartphones of wittenskiplike kamera's, de measte ôfbyldingssensors binne hjoed de dei basearre op CMOS-technology en anorganyske fotodetektors dy't ljochtsignalen omsette yn elektryske sinjalen. Hoewol fotodetektors makke fan organyske materialen de oandacht lûke, om't se kinne helpe om de gefoelichheid te ferbetterjen, is it oant no ta lestich bliken dien om heechpresterende organyske fotodetektors te meitsjen.
Mei-haadûndersiker Sungjun Park, fan 'e Ajou Universiteit yn Súd-Korea, sei: "It yntegrearjen fan organyske fotodetektors yn massa-produsearre CMOS-ôfbyldingssensors fereasket organyske ljochtabsorbers dy't maklik op grutte skaal te meitsjen binne en by steat binne ta libbene ôfbyldingsherkenning om skerpe ôfbyldings te produsearjen mei hege framerates yn it tsjuster. Wy hawwe transparante, griengefoelige organyske fotodiodes ûntwikkele dy't oan dizze easken kinne foldwaan."
De ûndersikers beskriuwe de nije organyske fotodetektor yn it tydskrift Optica. Se makken ek in hybride RGB-ôfbyldingssensor troch in transparante grien absorberende organyske fotodetektor te superimposearjen op in silisiumfotodiode mei reade en blauwe filters.
Kyung-Bae Park, mei-lieder fan it ûndersyksteam fan it Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) yn Súd-Korea, sei: "Mei tank oan de ynfiering fan in hybride organyske bufferlaach ferminderet de grien-selektive ljocht-absorberende organyske laach dy't yn dizze ôfbyldingssensors brûkt wurdt, de oerspraak tusken ferskillende kleurpiksels sterk, en dit nije ûntwerp koe fan heechpresterende organyske fotodiodes in wichtich ûnderdiel meitsje fan ôfbyldingsmodules en fotosensors foar in ferskaat oan tapassingen."
Mear praktyske organyske fotodetektors
De measte organyske materialen binne net geskikt foar massaproduksje fanwegen har gefoelichheid foar temperatuer. Se kinne de hege temperatueren dy't brûkt wurde foar neibehanneling net ferneare of wurde ynstabyl as se foar lange perioaden by matige temperatueren brûkt wurde. Om dizze útdaging te oerwinnen, hawwe wittenskippers har rjochte op it oanpassen fan 'e bufferlaach fan' e fotodetektor om stabiliteit, effisjinsje en deteksje te ferbetterjen. Detektabiliteit is in mjitte fan hoe goed in sensor swakke sinjalen kin detektearje. "Wy hawwe in hybride bufferlaach fan badkoperline (BCP): C60 yntrodusearre as de elektrontransportlaach, wat de organyske fotodetektor spesjale eigenskippen jout, ynklusyf hegere effisjinsje en ekstreem lege tsjustere stroom, wat rûs ferminderet," seit Sungjun Park. De fotodetektor kin op in silisiumfotodiode mei reade en blauwe filters pleatst wurde om in hybride ôfbyldingssensor te meitsjen.
De ûndersikers litte sjen dat de nije fotodetektor deteksjetariven sjen lit dy't fergelykber binne mei dy fan konvinsjonele silisiumfotodiodes. De detektor wurke stabyl 2 oeren by temperatueren boppe 150 °C en liet lange-termyn operasjonele stabiliteit sjen foar 30 dagen by 85 °C. Dizze fotodetektors litte ek goede kleurprestaasjes sjen.
Folgjende binne se fan plan om nije fotodetektors en hybride ôfbyldingssensors oan te passen foar in ferskaat oan tapassingen, lykas mobile en draachbere sensoren (ynklusyf CMOS-ôfbyldingssensors), tichtbysensors en fingerprint-apparaten op displays.
Pleatsingstiid: 7 july 2023