Forscher haben neue grüne Licht entwickelt und gezeigt, die transparente organische Fotodetektoren absorbiert, die hochempfindlich und mit CMOS -Herstellungsmethoden kompatibel sind. Die Einbeziehung dieser neuen Fotodetektoren in Silikonhybridbildsensoren könnte für viele Anwendungen nützlich sein. Diese Anwendungen umfassen eine lichtbasierte Herzfrequenzüberwachung, die Erkennung von Fingerabdrücken und die Geräte, die das Vorhandensein von Objekten in der Nähe erkennen.
Ob in Smartphones oder wissenschaftlichen Kameras, die meisten Bildgebungssensoren basieren heute auf CMOS -Technologie und anorganischen Fotodetektoren, die Lichtsignale in elektrische Signale umwandeln. Obwohl Fotodetektoren aus organischen Materialien Aufmerksamkeit erregen, weil sie zur Verbesserung der Empfindlichkeit beitragen können, hat es sich bisher als schwierig erwiesen, biologische Fotodetektoren mit leistungsstarker Leistung herzustellen.
Der Co-LEAD-Forscher Sungjun Park von der Ajou University in Südkorea sagte: „Durch die Einbeziehung von organischen Fotodetektoren in Massenproduzierungen von CMOS-Bildsensoren sind organische helle Absorber erforderlich, die in großem Maßstab leicht hergestellt werden können und die lebhafte Bilderkennung in der Dunkelheit zu produzieren sind. Wir haben transparente, grünempfindliche organische Fotodioden entwickelt, die diese Anforderungen erfüllen können. “
Die Forscher beschreiben den neuen organischen Fotodetektor in der Zeitschrift Optica. Sie erstellten auch einen hybriden RGB -Bildgebungssensor, indem sie einen transparenten grünen organischen Fotodetektor auf eine Siliziumphotodiode mit roten und blauen Filtern überlagern.
Kyung-Bae Park, Co-Leiter des Forschungsteams des Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) in Südkorea, sagte: „Dank der Einführung einer hybriden organischen Pufferschicht, der grünselektiven lichtabsorbierenden organischen Schicht, die in diesen Bildsensoren verwendet werden, reduzieren den Crosstalk zwischen verschiedenen Farbpixeln, und dieses neue Design kann ein starkes und dieses neue Design von hohen Bildern mit hohen Bildern mit hohen Bildern ein und mit hoher Anikmie-Photodiodien ein markiertes und potenzielles Birdhoto-Photodiosen machen. Photosensoren für eine Vielzahl von Anwendungen. “
Praktische organische Fotodetektoren
Die meisten organischen Materialien sind aufgrund ihrer Temperaturempfindlichkeit nicht für die Massenproduktion geeignet. Sie können entweder den für die Nachbehandlung verwendeten hohen Temperaturen nicht standhalten oder werden bei moderaten Temperaturen für lange Zeiten instabil. Um diese Herausforderung zu überwinden, haben sich Wissenschaftler darauf konzentriert, die Pufferschicht des Fotodetektors zu modifizieren, um die Stabilität, Effizienz und Erkennung zu verbessern. Die Nachweisbarkeit ist ein Maß dafür, wie gut ein Sensor schwache Signale erkennen kann. „Wir haben eine Badkupferlinie (BCP) eingeführt: C60 -Hybridpufferschicht als Elektronentransportschicht, die dem organischen Fotodetektor spezielle Eigenschaften verleiht, einschließlich höherer Effizienz und extrem niedriger Dunkelstrom, was das Geräusch reduziert“, sagt Sungjun Park. Der Fotodetektor kann auf eine Siliziumphotodiode mit roten und blauen Filtern platziert werden, um einen hybriden Bildsensor zu erstellen.
Die Forscher zeigen, dass der neue Fotodetektor Erkennungsraten aufweist, die mit denen herkömmlicher Siliziumphotodioden vergleichbar sind. Der Detektor arbeitete 2 Stunden bei Temperaturen über 150 ° C stabil und zeigte 30 Tage bei 85 ° C langfristige Betriebsstabilität. Diese Fotodetektoren zeigen auch eine gute Farbleistung.
Als nächstes planen sie, neue Fotodetektoren und Hybridbildsensoren für eine Vielzahl von Anwendungen wie mobile und tragbare Sensoren (einschließlich CMOS -Bildsensoren), Näherungssensoren und Fingerabdruckgeräte anzupassen.
Postzeit: Jul-07-2023