Fuerscher hunn nei transparent organesch Photodetekteren entwéckelt an demonstréiert, déi gréngt Liicht absorbéieren a ganz empfindlech sinn a mat CMOS-Fabrikatiounsmethoden kompatibel sinn. D'Integratioun vun dësen neie Photodetekteren a Silikon-Hybrid-Bildsensoren kéint fir vill Uwendungen nëtzlech sinn. Dës Uwendungen ëmfaassen liichtbaséiert Häerzfrequenziwwerwaachung, Fangerofdrockerkennung an Apparater, déi d'Präsenz vun Objeten an der Géigend detektéieren.
Egal ob se a Smartphones oder a wëssenschaftleche Kameraen agesat ginn, déi meescht Bildsensore baséieren haut op CMOS-Technologie an anorganesche Photodetekteren, déi Liichtsignaler an elektresch Signaler ëmwandelen. Och wann Photodetekteren aus organesche Materialien d'Opmierksamkeet op sech zéien, well se hëllefe kënnen, d'Sensibilitéit ze verbesseren, huet et sech bis elo als schwéier erwisen, héich performant organesch Photodetekteren ze produzéieren.
De Co-Lead-Fuerscher Sungjun Park vun der Ajou Universitéit a Südkorea sot: „D'Integratioun vun organesche Photodetekteren a masseproduzéiert CMOS-Bildsensoren erfuerdert organesch Liichtabsorber, déi einfach a grousser Skala hiergestallt kënne ginn a fäeg sinn, eng lieweg Bilderkennung ze maachen, fir schaarf Biller mat héije Bildfrequenzen am Däischteren ze produzéieren. Mir hunn transparent, gréngempfindlech organesch Photodioden entwéckelt, déi dës Ufuerderunge erfëllen.“
D'Fuerscher beschreiwen den neien organesche Photodetektor an der Zäitschrëft Optica. Si hunn och en hybride RGB-Bildsensor entwéckelt andeems se en transparenten, gréng absorbéierenden organesche Photodetektor op eng Siliziumphotodiod mat rouden a bloe Filteren iwwerlagert hunn.
De Kyung-Bae Park, Co-Leader vum Fuerschungsteam vum Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) a Südkorea, sot: „Dank der Aféierung vun enger hybrider organescher Pufferschicht reduzéiert déi gréngselektiv liichtabsorbéierend organesch Schicht, déi an dëse Bildsensore benotzt gëtt, de Kräizgang tëscht verschiddene Faarfpixel däitlech, an dësen neien Design kéint héichperformant organesch Photodioden zu enger wichteger Komponent vun Imaging-Moduler a Photosensore fir eng Villfalt vun Uwendungen maachen.“
Méi praktesch organesch Photodetektoren
Déi meescht organesch Materialien si wéinst hirer Temperaturempfindlechkeet net fir d'Masseproduktioun gëeegent. Si kënnen entweder den héijen Temperaturen, déi fir d'Nofëllung benotzt ginn, net ausstoen oder si gi stabil, wa se iwwer eng laang Zäit bei mëttleren Temperaturen benotzt ginn. Fir dës Erausfuerderung ze bewältegen, hunn d'Wëssenschaftler sech op d'Modifikatioun vun der Pufferschicht vum Photodetektor konzentréiert, fir d'Stabilitéit, d'Effizienz an d'Detektioun ze verbesseren. D'Detektiounsfäegkeet ass e Mooss dofir, wéi gutt e Sensor schwaach Signaler detektéiere kann. „Mir hunn eng Badekupferleitung (BCP): C60 Hybridpufferschicht als Elektronentransportschicht agefouert, déi dem organesche Photodetektor speziell Eegeschafte gëtt, dorënner eng méi héich Effizienz an en extrem niddrege Däischterstroum, wat de Rauschen reduzéiert“, seet de Sungjun Park. De Photodetektor kann op eng Siliziumphotodiod mat rouden a bloe Filter placéiert ginn, fir en Hybridbildsensor ze kreéieren.
D'Fuerscher weisen datt den neie Photodetektor Detektiounsraten huet, déi vergläichbar sinn mat deene vu konventionelle Siliziumphotodioden. Den Detektor huet 2 Stonnen stabil bei Temperaturen iwwer 150 °C funktionéiert an huet eng laangfristeg Operatiounsstabilitéit vun 30 Deeg bei 85 °C gewisen. Dës Photodetektoren weisen och eng gutt Faarfleistung.
Als nächst plangen si, nei Photodetektoren an Hybridbildsensore fir eng Villfalt vun Uwendungen unzepassen, wéi mobil a tragbar Sensoren (inklusiv CMOS-Bildsensoren), Nähraumsensoren a Fangerofdrockgeräter op Displays.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 07. Juli 2023