Разрабатываются высокочувствительные органические фотодетекторы для массового производства

Прочитано: 85 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Исследователи разработали и продемонстрировали новые прозрачные органические фотодетекторы, поглощающие зеленый свет, которые обладают высокой чувствительностью и совместимы с методами изготовления КМОП. Включение этих новых фотодетекторов в гибридные датчики изображения на основе органического кремния может быть полезно для таких приложений, как мониторинг сердечного ритма на основе света, распознавание отпечатков пальцев и устройства, обнаруживающие присутствие поблизости объектов.

Независимо от того, используются ли они в смартфонах или научных камерах, большинство современных датчиков изображения основаны на технологии CMOS и неорганических фотодетекторах, которые преобразуют световые сигналы в электрические сигналы. Хотя фотодетекторы, сделанные из органических материалов, привлекают внимание, потому что они могут помочь повысить чувствительность, например, оказалось сложным изготовить органические фотодетекторы с высокими характеристиками.

«Для включения органических фотодетекторов в КМОП-датчики изображения массового производства требуются органические светопоглотители, которые легко изготавливать в больших масштабах и которые могут обеспечить четкое распознавание изображений и создавать четкие изображения в темноте с высокой частотой кадров», — сказал Сунгджун Пак из Университет Аджу в Республике Корея, который был одним из руководителей исследовательской группы. «Мы разработали прозрачные органические фотодиоды, чувствительные к зеленому, которые могут удовлетворить эти требования».

Исследователи описывают новые органические фотодетекторы в журнале Optica. Они также создали гибридный датчик изображения RGB, наложив прозрачный органический фотодетектор , поглощающий зеленый цвет, на кремниевый фотодиод с красными и синими фильтрами.

«Селективный к зеленому светопоглощающий органический слой, используемый в этих датчиках изображения, значительно уменьшил перекрестные помехи между пикселями разного цвета благодаря введению смешанного органического буферного слоя», — сказал соруководитель исследовательской группы Пак Кьюнг-Бэ из Института передовых технологий Samsung. технологии (SAIT) в Республике Корея. «Эта новая конструкция может позволить высокопроизводительным органическим фотодиодам стать основным компонентом модулей обработки изображений и оптоэлектронных датчиков, используемых в различных приложениях».

Более практичные органические фотодетекторы

Большинство органических материалов не подходят для массового производства , поскольку они не выдерживают высоких температур, используемых для постобработки, или становятся нестабильными при длительном использовании при умеренных температурах. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи сосредоточились на модификации буферного слоя фотодетектора для повышения стабильности, эффективности и детектирующей способности. Обнаруживающая способность — это мера того, насколько хорошо датчик может обнаруживать слабые сигналы. «Мы представили смешанный буферный слой батокупроина (BCP): C60 в качестве слоя, переносящего электроны», — сказал Сунгджун Пак. «Это дало органическим фотодетекторам исключительные характеристики, в том числе более высокую эффективность и чрезвычайно низкий темновой ток, что снижает шум». Этот фотодетектор можно разместить на кремниевом фотодиоде с красным и синим фильтрами для создания гибридного датчика изображения.

Исследователи показали, что новые фотодетекторы обладают обнаружительной способностью, сравнимой с обычными кремниевыми фотодиодами. Детекторы стабильно работали при температурах выше 150°С в течение 2 часов и показали долговременную стабильность работы при 85°С в течение 30 дней. Фотодетекторы также продемонстрировали хорошую цветопередачу.

Затем они планируют адаптировать новые фотодетекторы и гибридный датчик изображения для использования в различных приложениях, таких как мобильные и носимые датчики (включая датчики изображения CMOS), датчики приближения и устройства распознавания отпечатков пальцев на дисплее.

Разрабатываются высокочувствительные органические фотодетекторы для массового производства



Новости партнеров