Studiuesit kanë zhvilluar dhe demonstruar fotodetektorë organikë transparentë që thithin dritën jeshile, të cilët janë shumë të ndjeshëm dhe të pajtueshëm me metodat e prodhimit CMOS. Përfshirja e këtyre fotodetektorëve të rinj në sensorët hibrid të imazhit silikoni mund të jetë i dobishëm për shumë aplikacione. Këto aplikacione përfshijnë monitorimin e rrahjeve të zemrës me bazë dritën, njohjen e gjurmëve të gishtërinjve dhe pajisje që zbulojnë praninë e objekteve pranë.
Pavarësisht nëse përdoren në telefona inteligjentë ose në kamera shkencore, shumica e sensorëve të imazhit sot bazohen në teknologjinë CMOS dhe fotodetektorë inorganik që konvertojnë sinjalet e dritës në sinjale elektrike. Megjithëse fotodetektorët e bërë nga materiale organike po tërheqin vëmendjen sepse mund të ndihmojnë në përmirësimin e ndjeshmërisë, deri më tani është rezultuar e vështirë të prodhohen fotodetektorë organikë me performancë të lartë.
Studiuesi bashkë-drejtues Sungjun Park, nga Universiteti Ajou në Korenë e Jugut, tha: "Përfshirja e fotodetektorëve organikë në sensorët e imazhit CMOS të prodhuara në masë kërkon absorbues organikë të dritës që janë të lehtë për t'u prodhuar në një shkallë të madhe dhe të aftë për njohjen e imazhit të gjallë për të prodhuar imazhe të mprehta. me shpejtësi të lartë të kuadrove në errësirë. Ne kemi zhvilluar fotodioda organike transparente, të ndjeshme ndaj gjelbërimit që mund të plotësojnë këto kërkesa.”
Studiuesit përshkruajnë fotodetektorin e ri organik në revistën Optica. Ata krijuan gjithashtu një sensor hibrid të imazhit RGB duke mbivendosur një fotodetektor organik absorbues transparent të gjelbër në një fotodiodë silikoni me filtra të kuq dhe blu.
Kyung-Bae Park, bashkë-udhëheqës i ekipit kërkimor nga Instituti i Teknologjisë së Avancuar të Samsung (SAIT) në Korenë e Jugut, tha: “Falë prezantimit të një shtrese hibride tampon organik, u përdor shtresa organike selektive e gjelbër që thith dritën në këto sensorë imazhi redukton shumë ndërlidhjen midis pikselëve me ngjyra të ndryshme dhe ky dizajn i ri mund t'i bëjë fotodiodat organike me performancë të lartë një komponent kryesor të moduleve të imazhit dhe fotosensorë për një sërë aplikacionesh.”
Fotodetektorë organikë më praktikë
Shumica e materialeve organike nuk janë të përshtatshme për prodhim masiv për shkak të ndjeshmërisë së tyre ndaj temperaturës. Ato ose nuk mund të përballojnë temperaturat e larta të përdorura për trajtim pas ose bëhen të paqëndrueshme kur përdoren në temperatura të moderuara për periudha të gjata kohore. Për të kapërcyer këtë sfidë, shkencëtarët janë fokusuar në modifikimin e shtresës së tamponit të fotodetektorit për të përmirësuar stabilitetin, efikasitetin dhe zbulimin. Zbulueshmëria është një masë se sa mirë një sensor mund të zbulojë sinjale të dobëta. "Ne prezantuam një linjë bakri të banjës (BCP): Shtresa hibride e tamponit C60 si shtresa e transportit të elektroneve, e cila i jep fotodetektorit organik veti të veçanta, duke përfshirë efikasitet më të lartë dhe rrymë jashtëzakonisht të ulët të errët, e cila redukton zhurmën," thotë Sungjun Park. Fotodetektori mund të vendoset në një fotodiodë silikoni me filtra të kuq dhe blu për të krijuar një sensor imazhi hibrid.
Studiuesit tregojnë se fotodetektori i ri shfaq shkallë zbulimi të krahasueshme me ato të fotodiodave konvencionale të silikonit. Detektori funksionoi në mënyrë të qëndrueshme për 2 orë në temperatura mbi 150 °C dhe tregoi qëndrueshmëri funksionale afatgjatë për 30 ditë në 85 °C. Këta fotodetektorë tregojnë gjithashtu performancë të mirë ngjyrash.
Më pas, ata planifikojnë të personalizojnë fotodetektorë të rinj dhe sensorë hibride të imazhit për një sërë aplikacionesh, të tilla si sensorë celularë dhe të veshur (duke përfshirë sensorët e imazhit CMOS), sensorët e afërsisë dhe pajisjet e gjurmëve të gishtave në ekrane.
Koha e postimit: korrik-07-2023