Esploristoj evoluigis kaj montris novajn travideblajn organikajn fotodetektilojn, kiuj absorbas verdan lumon kaj estas tre sentemaj kaj kongruaj kun CMOS-fabrikadmetodoj. La enkorpigo de ĉi tiuj novaj fotodetektiloj en silikonajn hibridajn bildsensilojn povus esti utila por multaj aplikoj. Ĉi tiuj aplikoj inkluzivas lumbazitan korfrekvencan monitoradon, fingrospuran rekonon kaj aparatojn, kiuj detektas la ĉeeston de proksimaj objektoj.
Ĉu uzataj en inteligentaj telefonoj aŭ sciencaj fotiloj, plej multaj bildigaj sensiloj hodiaŭ baziĝas sur CMOS-teknologio kaj neorganikaj fotodetektiloj, kiuj konvertas lumsignalojn en elektrajn signalojn. Kvankam fotodetektiloj faritaj el organikaj materialoj altiras atenton ĉar ili povas helpi plibonigi sentemon, ĝis nun montriĝis malfacile fabriki alt-efikecajn organikajn fotodetektilojn.
Kun-ĉefa esploristo Sungjun Park, de la Universitato Ajou en Sud-Koreio, diris: “Enkorpigi organikajn fotodetektilojn en amasproduktitajn CMOS-bildsensilojn postulas organikajn lum-absorbilojn, kiujn facile fabriki grandskale kaj kiuj kapablas je viveca bildrekono por produkti akrajn bildojn je altaj bildfrekvencoj en la mallumo. Ni evoluigis travideblajn, verd-sentemajn organikajn fotodiodojn, kiuj povas plenumi ĉi tiujn postulojn.”
La esploristoj priskribas la novan organikan fotodetektilon en la revuo Optica. Ili ankaŭ kreis hibridan RGB-bildigan sensilon per supermetado de travidebla verda absorbanta organika fotodetektilo sur silician fotodiodon kun ruĝaj kaj bluaj filtriloj.
Kyung-Bae Park, kungvidanto de la esplorteamo de la Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) en Sud-Koreio, diris: "Danke al la enkonduko de hibrida organika bufrotavolo, la verd-selektema lum-absorba organika tavolo uzata en ĉi tiuj bildsensiloj multe reduktas interparolon inter malsamaj koloraj pikseloj, kaj ĉi tiu nova dezajno povus igi alt-efikecajn organikajn fotodiodojn grava komponanto de bildigaj moduloj kaj fotosensiloj por diversaj aplikoj."
Pli praktikaj organikaj fotodetektiloj
Plej multaj organikaj materialoj ne taŭgas por amasproduktado pro sia sentemeco al temperaturo. Ili aŭ ne povas elteni la altajn temperaturojn uzatajn por post-traktado aŭ fariĝas malstabilaj kiam uzataj je moderaj temperaturoj dum longaj tempodaŭroj. Por superi ĉi tiun defion, sciencistoj fokusiĝis al modifo de la bufrotavolo de la fotodetektilo por plibonigi stabilecon, efikecon kaj detekton. Detektebleco estas mezuro de kiom bone sensilo povas detekti malfortajn signalojn. "Ni enkondukis hibridan bufrotavolon el bankupra linio (BCP): C60 kiel la elektronan transporttavolon, kiu donas al la organika fotodetektilo specialajn ecojn, inkluzive de pli alta efikeco kaj ekstreme malalta malluma kurento, kiu reduktas bruon," diras Sungjun Park. La fotodetektilo povas esti metita sur silician fotodiodon kun ruĝaj kaj bluaj filtriloj por krei hibridan bildsensilon.
La esploristoj montras, ke la nova fotodetektilo montras detektorapidecojn kompareblajn al tiuj de konvenciaj siliciaj fotodiodoj. La detektilo funkciis stabile dum 2 horoj je temperaturoj super 150 °C kaj montris longdaŭran funkcian stabilecon dum 30 tagoj je 85 °C. Ĉi tiuj fotodetektiloj ankaŭ montras bonan koloran rendimenton.
Poste, ili planas adapti novajn fotodetektilojn kaj hibridajn bildsensilojn por diversaj aplikoj, kiel ekzemple moveblaj kaj porteblaj sensiloj (inkluzive de CMOS-bildsensiloj), proksimecsensiloj kaj fingrospuraj aparatoj sur ekranoj.
Afiŝtempo: 07-Jul-2023