Els investigadors han desenvolupat i demostrat nous fotodetectors orgànics transparents que absorbeixen la llum verda molt sensibles i compatibles amb els mètodes de fabricació de CMOS. Incorporar aquests nous fotodetectors a sensors d’imatge híbrid de silicona podria ser útil per a moltes aplicacions. Aquestes aplicacions inclouen el control de la freqüència cardíaca basada en la llum, el reconeixement d’empremtes dactilars i els dispositius que detecten la presència d’objectes propers.
Tant si s’utilitza en telèfons intel·ligents o càmeres científiques, la majoria dels sensors d’imatge es basen en la tecnologia CMOS i fotodetectors inorgànics que converteixen senyals de llum en senyals elèctrics. Tot i que els fotodetectors fets de materials orgànics criden l’atenció perquè poden ajudar a millorar la sensibilitat, fins ara s’ha demostrat difícil fabricar fotodetectors orgànics d’alt rendiment.
L’investigador co-líder Sungjun Park, de la Universitat d’Ajou de Corea del Sud, va dir: “Incorporar fotodetectors orgànics a sensors d’imatge CMOS produïts en massa requereix absorbidors de llum orgànica que són fàcils de fabricar a gran escala i capaços de reconeixement d’imatges vius per produir imatges nítides a altes taxes de fotogrames a la foscor. Hem desenvolupat fotodíodes orgànics transparents i sensibles al verd que poden complir aquests requisits. "
Els investigadors descriuen el nou fotodetector orgànic a la revista Optica. També van crear un sensor d’imatge de RGB híbrid superposant un fotodetector orgànic que absorbeix verd transparent sobre un fotodiode de silici amb filtres vermells i blaus.
El parc Kyung-Bae, co-líder de l'equip de recerca del Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) de Corea del Sud, va dir: "Gràcies a la introducció d'una capa tampó orgànica híbrida, la capa orgànica de la llum selectiva verda selectiva que l'absorbeix en aquests sensors d'imatge redueix enormement la crostal entre diferents píxels de color i els fotosensors per a diverses aplicacions. "
Fotodetectors orgànics més pràctics
La majoria dels materials orgànics no són adequats per a la producció massiva a causa de la seva sensibilitat a la temperatura. O bé no poden suportar les altes temperatures utilitzades per al post-tractament o es fan inestables quan s’utilitzen a temperatures moderades durant llargs períodes de temps. Per superar aquest repte, els científics s’han centrat en modificar la capa tampó del fotodetector per millorar l’estabilitat, l’eficiència i la detecció. La detectabilitat és una mesura de la forma en què un sensor pot detectar senyals febles. "Hem introduït una línia de coure de bany (BCP): capa de tampó híbrid C60 com a capa de transport d'electrons, que proporciona a les propietats especials del fotodetector orgànic, incloent -hi una major eficiència i un corrent fosc extremadament baix, que redueix el soroll", afirma Sungjun Park. El fotodetector es pot col·locar sobre un fotodiode de silici amb filtres vermells i blaus per crear un sensor d’imatge híbrid.
Els investigadors mostren que el nou fotodetector presenta taxes de detecció comparables a les dels fotodíodes convencionals de silici. El detector va funcionar de manera estable durant dues hores a temperatures superiors als 150 ° C i va mostrar estabilitat operativa a llarg termini durant 30 dies a 85 ° C. Aquests fotodetectors també mostren un bon rendiment del color.
A continuació, pensen personalitzar nous fotodetectors i sensors d’imatge híbrids per a diverses aplicacions, com ara sensors mòbils i portables (inclosos sensors d’imatge CMOS), sensors de proximitat i dispositius d’empremtes dactilars a les pantalles.
Posat Post: Jul-07-2023