Istraživači su razvili i demonstrirali novo zeleno svjetlo koje apsorbira prozirne organske fotodetektore koji su visoko osjetljivi i kompatibilni sa CMOS proizvodnim metodama. Uključivanje ovih novih fotodetektora u silikonske hibridne senzore slike moglo bi biti korisno za mnoge aplikacije. Ove aplikacije uključuju praćenje otkucaja srca zasnovano na svjetlu, prepoznavanje otiska prsta i uređaje koji otkrivaju prisutnost obližnjih objekata.
Bilo da se koriste u pametnim telefonima ili naučnim kamerama, većina senzora za obradu slika danas je bazirana na CMOS tehnologiji i neorganskim fotodetektorima koji pretvaraju svjetlosne signale u električne signale. Iako fotodetektori napravljeni od organskih materijala privlače pažnju jer mogu pomoći u poboljšanju osjetljivosti, do sada se pokazalo teškim za proizvodnju organskih fotodetektora visokih performansi.
Suvoditelj istraživanja Sungjun Park, sa Univerziteta Ajou u Južnoj Koreji, rekao je: “Ugrađivanje organskih fotodetektora u masovno proizvedene CMOS senzore slike zahtijeva organske apsorbere svjetlosti koje je lako proizvesti u velikoj mjeri i koji su sposobni za prepoznavanje živopisne slike kako bi se proizvele oštre slike pri velikoj brzini kadrova u mraku. Razvili smo prozirne organske fotodiode osjetljive na zeleno koje mogu ispuniti ove zahtjeve.”
Istraživači opisuju novi organski fotodetektor u časopisu Optica. Oni su također kreirali hibridni RGB senzor slike tako što su superponirali prozirni zeleni organski fotodetektor koji apsorbira na silikonsku fotodiodu sa crvenim i plavim filterima.
Kyung-Bae Park, ko-vođa istraživačkog tima sa Samsungovog naprednog tehnološkog instituta (SAIT) u Južnoj Koreji, rekao je: „Zahvaljujući uvođenju hibridnog organskog puferskog sloja, korišten je organski sloj koji selektivno apsorbira zeleno svjetlo. u ovim senzorima slike uvelike smanjuje preslušavanje između različitih piksela u boji, a ovaj novi dizajn mogao bi učiniti organske fotodiode visokih performansi glavnom komponentom slikovnih modula i fotosenzora za različite primjene.”
Praktičniji organski fotodetektori
Većina organskih materijala nije pogodna za masovnu proizvodnju zbog svoje osjetljivosti na temperaturu. Oni ili ne mogu izdržati visoke temperature koje se koriste za naknadnu obradu ili postaju nestabilne kada se koriste na umjerenim temperaturama tokom dužeg vremenskog perioda. Da bi prevazišli ovaj izazov, naučnici su se fokusirali na modifikovanje tampon sloja fotodetektora kako bi poboljšali stabilnost, efikasnost i detekciju. Detektivnost je mjera koliko dobro senzor može otkriti slabe signale. „Uveli smo liniju bakra za kupanje (BCP) : C60 hibridni puferski sloj kao sloj za transport elektrona, koji organskom fotodetektoru daje posebna svojstva, uključujući veću efikasnost i ekstremno nisku tamnu struju, što smanjuje buku“, kaže Sungjun Park. Fotodetektor se može postaviti na silikonsku fotodiodu sa crvenim i plavim filterima kako bi se stvorio hibridni senzor slike.
Istraživači pokazuju da novi fotodetektor pokazuje stope detekcije uporedive sa onima kod konvencionalnih silicijumskih fotodioda. Detektor je radio stabilno 2 sata na temperaturama iznad 150 °C i pokazao je dugoročnu radnu stabilnost 30 dana na 85 °C. Ovi fotodetektori takođe pokazuju dobre performanse boja.
Zatim planiraju prilagoditi nove fotodetektore i hibridne senzore slike za razne aplikacije, kao što su mobilni i nosivi senzori (uključujući CMOS senzore slike), senzori blizine i uređaji za otiske prstiju na ekranima.
Vrijeme objave: Jul-07-2023