Araştırmacılar, son derece hassas ve CMOS üretim yöntemleriyle uyumlu, yeni yeşil ışığı emen şeffaf organik fotodetektörler geliştirdi ve gösterdi. Bu yeni fotodedektörlerin silikon hibrit görüntü sensörlerine dahil edilmesi birçok uygulama için faydalı olabilir. Bu uygulamalar arasında ışık tabanlı kalp atış hızı izleme, parmak izi tanıma ve yakındaki nesnelerin varlığını tespit eden cihazlar yer alıyor.
İster akıllı telefonlarda ister bilimsel kameralarda kullanılsın, günümüzün çoğu görüntüleme sensörü CMOS teknolojisine ve ışık sinyallerini elektrik sinyallerine dönüştüren inorganik fotodetektörlere dayanmaktadır. Her ne kadar organik malzemelerden yapılmış fotodetektörler hassasiyeti artırmaya yardımcı olabildikleri için ilgi çekse de, şu ana kadar yüksek performanslı organik fotodedektörler üretmenin zor olduğu kanıtlandı.
Güney Kore'deki Ajou Üniversitesi'nden eş-baş araştırmacı Sungjun Park şunları söyledi: "Organik fotodetektörlerin seri üretilen CMOS görüntü sensörlerine dahil edilmesi, büyük ölçekte üretimi kolay ve keskin görüntüler üretmek için canlı görüntü tanıma yeteneğine sahip organik ışık emiciler gerektirir. karanlıkta yüksek kare hızlarında. Bu gereksinimleri karşılayabilecek şeffaf, yeşile duyarlı organik fotodiyotlar geliştirdik.”
Araştırmacılar yeni organik fotodetektörü Optica dergisinde anlatıyorlar. Ayrıca şeffaf yeşil emici bir organik fotodetektörü kırmızı ve mavi filtreli bir silikon fotodiyot üzerine yerleştirerek hibrit bir RGB görüntüleme sensörü oluşturdular.
Güney Kore'deki Samsung İleri Teknoloji Enstitüsü'nden (SAIT) araştırma ekibinin eş lideri Kyung-Bae Park şunları söyledi: "Hibrit organik tampon katmanın kullanıma sunulması sayesinde, yeşil seçici ışık emici organik katman kullanıldı. Bu görüntü sensörleri, farklı renk pikselleri arasındaki karışmayı büyük ölçüde azaltır ve bu yeni tasarım, yüksek performanslı organik fotodiyotları çeşitli uygulamalar için görüntüleme modülleri ve fotosensörlerin önemli bir bileşeni haline getirebilir."
Daha pratik organik fotodedektörler
Organik malzemelerin çoğu sıcaklığa karşı hassasiyetlerinden dolayı seri üretime uygun değildir. Ya işlem sonrası kullanılan yüksek sıcaklıklara dayanamazlar ya da orta sıcaklıklarda uzun süre kullanıldığında kararsız hale gelirler. Bu zorluğun üstesinden gelmek için bilim adamları, kararlılığı, verimliliği ve algılamayı iyileştirmek amacıyla fotodetektörün tampon katmanını değiştirmeye odaklandılar. Tespit edilebilirlik, bir sensörün zayıf sinyalleri ne kadar iyi tespit edebildiğinin bir ölçüsüdür. Sungjun Park, "Elektron taşıma katmanı olarak organik fotodetektöre daha yüksek verimlilik ve gürültüyü azaltan son derece düşük karanlık akım dahil olmak üzere özel özellikler kazandıran bir banyo bakır hattı (BCP) : C60 hibrit tampon katmanını tanıttık" diyor. Fotodetektör, hibrit bir görüntü sensörü oluşturmak için kırmızı ve mavi filtreli bir silikon fotodiyot üzerine yerleştirilebilir.
Araştırmacılar, yeni fotodedektörün geleneksel silikon fotodiyotlarla karşılaştırılabilir algılama oranları sergilediğini gösteriyor. Dedektör, 150 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda 2 saat boyunca stabil bir şekilde çalıştı ve 85 °C'de 30 gün boyunca uzun süreli çalışma stabilitesi gösterdi. Bu fotodetektörler aynı zamanda iyi renk performansı da gösterir.
Daha sonra, mobil ve giyilebilir sensörler (CMOS görüntü sensörleri dahil), yakınlık sensörleri ve ekranlardaki parmak izi cihazları gibi çeşitli uygulamalar için yeni fotodetektörleri ve hibrit görüntü sensörlerini özelleştirmeyi planlıyorlar.
Gönderim zamanı: Temmuz-07-2023