Tadqiqotchilar yuqori sezgir va CMOS ishlab chiqarish usullari bilan mos keladigan yangi yashil yorug'likni yutuvchi shaffof organik fotodetektorlarni ishlab chiqdilar va namoyish etdilar. Ushbu yangi fotodetektorlarni silikon gibrid tasvir sensorlariga kiritish ko'plab ilovalar uchun foydali bo'lishi mumkin. Ushbu ilovalar yorug'likka asoslangan yurak urish tezligini kuzatish, barmoq izlarini aniqlash va yaqin atrofdagi obyektlarning mavjudligini aniqlaydigan qurilmalarni o'z ichiga oladi.
Smartfonlarda yoki ilmiy kameralarda ishlatilishidan qat'i nazar, bugungi kunda aksariyat tasvir sensorlari CMOS texnologiyasiga va yorug'lik signallarini elektr signallariga aylantiradigan noorganik fotodetektorlarga asoslangan. Organik materiallardan tayyorlangan fotodetektorlar sezgirlikni oshirishga yordam berishi mumkinligi sababli e'tiborni tortayotgan bo'lsa-da, hozirgacha yuqori samarali organik fotodetektorlarni ishlab chiqarish qiyin bo'lib chiqdi.
Janubiy Koreyadagi Ajou universitetidan hamkasb tadqiqotchi Sungjun Park shunday dedi: “Ommaviy ishlab chiqariladigan CMOS tasvir sensorlariga organik fotodetektorlarni kiritish uchun qorong'ida yuqori kadr tezligida aniq tasvirlarni yaratish uchun keng miqyosda ishlab chiqarish oson va yorqin tasvirni aniqlashga qodir organik yorug'likni yutgichlar kerak. Biz ushbu talablarga javob bera oladigan shaffof, yashil rangga sezgir organik fotodiodlarni ishlab chiqdik”.
Tadqiqotchilar yangi organik fotodetektorni Optica jurnalida tasvirlab berishdi. Ular, shuningdek, qizil va ko'k filtrlar bilan kremniy fotodiod ustiga shaffof yashil yutuvchi organik fotodetektorni qo'yish orqali gibrid RGB tasvirlash sensorini yaratdilar.
Janubiy Koreyadagi Samsung Ilg'or Texnologiya Instituti (SAIT) tadqiqot guruhining hamraisi Kyung-Bae Park shunday dedi: "Gibrid organik bufer qatlamining joriy etilishi tufayli, ushbu tasvir sensorlarida ishlatiladigan yashil tanlab yorug'likni yutuvchi organik qatlam turli xil rangli piksellar orasidagi o'zaro ta'sirni sezilarli darajada kamaytiradi va bu yangi dizayn yuqori samarali organik fotodiodlarni turli xil ilovalar uchun tasvir modullari va fotosensorlarning asosiy komponentiga aylantirishi mumkin."
Amaliyroq organik fotodetektorlar
Ko'pgina organik materiallar haroratga sezgirligi tufayli ommaviy ishlab chiqarish uchun yaroqsiz. Ular keyingi ishlov berish uchun ishlatiladigan yuqori haroratga bardosh bera olmaydi yoki uzoq vaqt davomida o'rtacha haroratda ishlatilganda beqaror bo'lib qoladi. Ushbu qiyinchilikni yengish uchun olimlar fotodetektorning bufer qatlamini barqarorlik, samaradorlik va aniqlashni yaxshilash uchun o'zgartirishga e'tibor qaratdilar. Aniqlanish sensorning zaif signallarni qanchalik yaxshi aniqlay olishining o'lchovidir. "Biz elektron transport qatlami sifatida C60 gibrid bufer qatlamini taqdim etdik, bu organik fotodetektorga yuqori samaradorlik va shovqinni kamaytiradigan juda past qorong'u oqim kabi maxsus xususiyatlarni beradi", deydi Sungjun Park. Fotodetektor gibrid tasvir sensorini yaratish uchun qizil va ko'k filtrli kremniy fotodiodga joylashtirilishi mumkin.
Tadqiqotchilar yangi fotodetektor an'anaviy kremniy fotodiodlari bilan taqqoslanadigan aniqlash tezligiga ega ekanligini ko'rsatmoqdalar. Detektor 150 °C dan yuqori haroratlarda 2 soat davomida barqaror ishladi va 85 °C da 30 kun davomida uzoq muddatli operatsion barqarorlikni ko'rsatdi. Ushbu fotodetektorlar shuningdek, yaxshi rang ko'rsatkichlarini ham ko'rsatadi.
Keyin ular mobil va kiyiladigan sensorlar (shu jumladan CMOS tasvir sensorlari), yaqinlik sensorlari va displeylardagi barmoq izi qurilmalari kabi turli xil ilovalar uchun yangi fotodetektorlar va gibrid tasvir sensorlarini sozlashni rejalashtirmoqdalar.
Joylashtirilgan vaqt: 2023-yil 7-iyul