Истраживачи су развили и демонстрирали нове транспарентне органске фотодетекторе који апсорбују зелену светлост, а који су веома осетљиви и компатибилни са CMOS методама производње. Уградња ових нових фотодетектора у силиконске хибридне сензоре слике могла би бити корисна за многе примене. Ове примене укључују праћење откуцаја срца на основу светлости, препознавање отисака прстију и уређаје који детектују присуство оближњих објеката.
Без обзира да ли се користе у паметним телефонима или научним камерама, већина сензора за обраду слике данас је заснована на CMOS технологији и неорганским фотодетекторима који претварају светлосне сигнале у електричне сигнале. Иако фотодетектори направљени од органских материјала привлаче пажњу јер могу помоћи у побољшању осетљивости, до сада се показало тешким производња високо ефикасних органских фотодетектора.
Ко-водећи истраживач Сунгјун Парк са Универзитета Аџоу у Јужној Кореји рекао је: „Уградња органских фотодетектора у масовно произведене CMOS сензоре слике захтева органске апсорбере светлости који се лако производе у великим размерама и способни су за живописно препознавање слика како би се произвеле оштре слике при великим брзинама кадрова у мраку. Развили смо транспарентне, зелено-осетљиве органске фотодиоде које могу да испуне ове захтеве.“
Истраживачи описују нови органски фотодетектор у часопису „Оптика“. Такође су креирали хибридни RGB сензор за обраду слике постављањем провидног органског фотодетектора који апсорбује зелену светлост на силицијумску фотодиоду са црвеним и плавим филтерима.
Кјунг-Бе Парк, ко-вођа истраживачког тима из Самсунговог напредног технолошког института (САИТ) у Јужној Кореји, рекао је: „Захваљујући увођењу хибридног органског бафер слоја, зелено-селективни органски слој који апсорбује светлост, а који се користи у овим сензорима слике, значајно смањује преслушавање између различитих пиксела у боји, а овај нови дизајн би могао да учини високо-перформансне органске фотодиоде главном компонентом модула за обраду слика и фотосензора за разне примене.“
Практичнији органски фотодетектори
Већина органских материјала није погодна за масовну производњу због своје осетљивости на температуру. Они или не могу да издрже високе температуре које се користе за накнадну обраду или постају нестабилни када се користе на умереним температурама током дужег временског периода. Да би превазишли овај изазов, научници су се фокусирали на модификовање баферског слоја фотодетектора како би побољшали стабилност, ефикасност и детекцију. Детектабилност је мера колико добро сензор може да детектује слабе сигнале. „Увели смо хибридни баферски слој од бакарне линије (BCP):C60 као слој за транспорт електрона, који органском фотодетектору даје посебна својства, укључујући већу ефикасност и изузетно ниску струју таме, што смањује шум“, каже Сунгјун Парк. Фотодетектор се може поставити на силицијумску фотодиоду са црвеним и плавим филтерима да би се створио хибридни сензор слике.
Истраживачи показују да нови фотодетектор показује брзине детекције упоредиве са онима код конвенционалних силицијумских фотодиода. Детектор је стабилно радио 2 сата на температурама изнад 150 °C и показао је дугорочну оперативну стабилност током 30 дана на 85 °C. Ови фотодетектори такође показују добре перформансе боја.
Затим, планирају да прилагоде нове фотодетекторе и хибридне сензоре слике за разне примене, као што су мобилни и носиви сензори (укључујући CMOS сензоре слике), сензори близине и уређаји за отиске прстију на екранима.
Време објаве: 07.07.2023.