Forskere har utviklet og demonstrert nytt grønt lys som absorberer gjennomsiktige organiske fotodetektorer som er svært følsomme og kompatible med CMOS -produksjonsmetoder. Å innlemme disse nye fotodetektorene i silikonhybridbildesensorer kan være nyttige for mange applikasjoner. Disse applikasjonene inkluderer lysbasert hjertefrekvensovervåking, gjenkjennelse av fingeravtrykk og enheter som oppdager tilstedeværelsen av objekter i nærheten.
Enten de brukes i smarttelefoner eller vitenskapelige kameraer, er de fleste bildesensorer i dag basert på CMOS -teknologi og uorganiske fotodetektorer som konverterer lyssignaler til elektriske signaler. Selv om fotodetektorer laget av organiske materialer tiltrekker seg oppmerksomhet fordi de kan bidra til å forbedre følsomheten, har det så langt vist seg vanskelig å produsere organiske fotodetektorer med høy ytelse.
Medlederforsker Sungjun Park, fra Ajou University i Sør-Korea, sa: “Å innlemme organiske fotodetektorer i masseproduserte CMOS-bildesensorer krever organiske lysabsorbenter som er enkle å produsere i stor skala og i stand til levende bildegjenkjenning for å produsere skarpe bilder med høye rammene i mørket. Vi har utviklet gjennomsiktige, grønnfølsomme organiske fotodioder som kan oppfylle disse kravene. ”
Forskerne beskriver den nye organiske fotodetektoren i tidsskriftet Optica. De opprettet også en hybrid RGB -avbildningssensor ved å legge over en gjennomsiktig grønn absorberende organisk fotodetektor på en silisiumfotodiode med røde og blå filtre.
Kyung-Bae Park, medleder for forskerteamet fra Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) i Sør-Korea, sa: “Takket være introduksjonen av et hybrid organisk buffersjikt, reduserer det grønne-selektive lysabsorberende organisk lag i disse bildesensorene, og denne nydesignene til å male Fotosensorer for en rekke applikasjoner. ”
Mer praktiske organiske fotodetektorer
De fleste organiske materialer er ikke egnet for masseproduksjon på grunn av deres følsomhet for temperatur. De tåler enten ikke de høye temperaturene som brukes til etterbehandling eller blir ustabile når de brukes ved moderate temperaturer i lange perioder. For å overvinne denne utfordringen har forskere fokusert på å endre buffersjiktet til fotodetektoren for å forbedre stabilitet, effektivitet og deteksjon. Detekterbarhet er et mål på hvor godt en sensor kan oppdage svake signaler. "Vi introduserte en badekobberlinje (BCP): C60 hybridbufferlag som elektrontransportlag, som gir de organiske fotodetektorens spesielle egenskaper, inkludert høyere effektivitet og ekstremt lav mørk strøm, noe som reduserer støy," sier Sungjun Park. Fotodetektoren kan plasseres på en silisiumfotodiode med røde og blå filtre for å lage en hybrid bildesensor.
Forskerne viser at den nye fotodetektoren viser deteksjonshastighet som kan sammenlignes med konvensjonelle silisiumfotodioder. Detektoren opererte stabilt i 2 timer ved temperaturer over 150 ° C og viste langsiktig driftsstabilitet i 30 dager ved 85 ° C. Disse fotodetektorene viser også god fargeytelse.
Deretter planlegger de å tilpasse nye fotodetektorer og hybrid -bildesensorer for en rekke applikasjoner, for eksempel mobile og bærbare sensorer (inkludert CMOS -bildesensorer), nærhetssensorer og fingeravtrykkenheter på skjermer.
Post Time: Jul-07-2023