Изследователите са разработили и демонстрирали нови прозрачни органични фотодетектори, поглъщащи зелена светлина, които са силно чувствителни и съвместими с методите за производство на CMOS. Включването на тези нови фотодетектори в силиконови сензори за хибридни изображения може да бъде полезно за много приложения. Тези приложения включват мониторинг на сърдечната честота, разпознаване на пръстови отпечатъци и устройства, които откриват наличието на близки обекти.
Независимо дали се използват в смартфони или научни камери, повечето сензори за изображения днес се основават на CMOS технология и неорганични фотодетектори, които преобразуват светлинни сигнали в електрически сигнали. Въпреки че фотодетекторите, изработени от органични материали, привличат вниманието, тъй като могат да помогнат за подобряване на чувствителността, досега се оказа трудно да се произвеждат високоефективни органични фотодетектори.
Съвместният изследовател Sungjun Park от университета Ajou в Южна Корея заяви: „Включването на органични фотодетектори в масово произведени сензори за изображения на CMOS изисква органични абсорбатори на светлина, които са лесни за производство в голям мащаб и способен да разпознава изображението да произвежда остри изображения при високи скорости на кадрите в тъмното. Разработихме прозрачни, чувствителни към зелено органични фотодиоди, които могат да отговорят на тези изисквания. “
Изследователите описват новия органичен фотодетектор в списанието Optica. Те също така създадоха хибриден RGB сензор за изображения, като наслагват прозрачен зелено абсорбиращ органичен фотодетектор върху силиконов фотодиод с червени и сини филтри.
Kyung-Bae Park, co-leader of the research team from the Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) in South Korea, said: “Thanks to the introduction of a hybrid organic buffer layer, the green-selective light-absorbing organic layer used in these image sensors greatly reduces crosstalk between different color pixels, and this new design could make high-performance organic photodiodes a major component of imaging модули и фотосензори за различни приложения. "
По -практични органични фототектори
Повечето органични материали не са подходящи за масово производство поради чувствителността си към температурата. Те или не могат да издържат на високите температури, използвани за след лечение, или да станат нестабилни, когато се използват при умерени температури за дълги периоди от време. За да преодолеят това предизвикателство, учените са се съсредоточили върху модифицирането на буферния слой на фотодетектора, за да подобрят стабилността, ефективността и откриването. Откриването е мярка за това колко добре сензорът може да открие слаби сигнали. „Въведохме медна линия за баня (BCP): C60 хибриден буферен слой като електронен транспортен слой, който дава на органичния фотодетектор специални свойства, включително по -висока ефективност и изключително нисък тъмен ток, което намалява шума“, казва Sungjun Park. Фотоенекторът може да бъде поставен върху силиконов фотодиод с червени и сини филтри, за да се създаде хибриден сензор за изображение.
Изследователите показват, че новият фотодетектор проявява честота на откриване, сравними с тези на конвенционалните силиконови фотодиоди. Детекторът работи стабилно в продължение на 2 часа при температури над 150 ° C и показва дългосрочна оперативна стабилност в продължение на 30 дни при 85 ° C. Тези фотодетектори също показват добри цветови показатели.
След това те планират да персонализират нови фотодетектори и хибридни сензори за изображения за различни приложения, като мобилни и носими сензори (включително CMOS сензори за изображения), сензори за близост и устройства за пръстови отпечатъци на дисплеи.
Време за публикация: 07-2023 юли