Даследчыкі распрацавалі і прадэманстравалі новыя празрыстыя арганічныя фотадэтэктары, якія паглынаюць зялёнае святло, якія з'яўляюцца вельмі адчувальнымі і сумяшчальнымі з метадамі вытворчасці CMOS. Уключэнне гэтых новых фотадэтэктараў у сіліконавыя гібрыдныя датчыкі выявы можа быць карысным для многіх прыкладанняў. Гэтыя прыкладанні ўключаюць маніторынг сардэчнага рытму на аснове святла, распазнаванне адбіткаў пальцаў і прылады, якія вызначаюць прысутнасць бліжэйшых аб'ектаў.
Незалежна ад таго, выкарыстоўваюцца яны ў смартфонах або навуковых камерах, большасць сучасных датчыкаў выявы заснаваныя на тэхналогіі CMOS і неарганічных фотадэтэктарах, якія пераўтвараюць светлавыя сігналы ў электрычныя. Нягледзячы на тое, што фотадэтэктары з арганічных матэрыялаў прыцягваюць увагу, таму што яны могуць дапамагчы палепшыць адчувальнасць, да гэтага часу аказалася складана вырабіць высокапрадукцыйныя арганічныя фотадэтэктары.
Адзін з вядучых даследчыкаў Sungjun Park з Універсітэта Аджоу ў Паўднёвай Карэі сказаў: «Для ўключэння арганічных фотадэтэктараў у масавыя CMOS-датчыкі выявы патрэбныя арганічныя паглынальнікі святла, якія лёгка вырабляць у вялікіх маштабах і здольныя распазнаваць яркія выявы для атрымання выразных малюнкаў. з высокай частатой кадраў у цемры. Мы распрацавалі празрыстыя, адчувальныя да зялёнага колеру арганічныя фотадыёды, якія могуць адпавядаць гэтым патрабаванням».
Даследчыкі апісваюць новы арганічны фотадэтэктар у часопісе Optica. Яны таксама стварылі гібрыдны датчык візуалізацыі RGB, наклаўшы празрысты арганічны фотадэтэктар, які паглынае зялёны колер, на крамянёвы фотадыёд з чырвоным і сінім фільтрамі.
Кюн-Бэ Парк, адзін з кіраўнікоў даследчай групы з Інстытута перадавых тэхналогій Samsung (SAIT) у Паўднёвай Карэі, сказаў: «Дзякуючы ўвядзенню гібрыднага арганічнага буфернага пласта, выкарыстоўванага зялёнага селектыўнага святлопаглынальнага арганічнага пласта у гэтых датчыках выявы значна памяншае перакрыжаваныя перашкоды паміж рознымі каляровымі пікселямі, і гэтая новая канструкцыя можа зрабіць высокапрадукцыйныя арганічныя фотадыёды асноўным кампанентам модуляў візуалізацыі і фотадатчыкаў для розных прыкладанняў».
Больш практычныя арганічныя фотадэтэктары
Большасць арганічных матэрыялаў непрыдатныя для масавай вытворчасці з-за іх адчувальнасці да тэмпературы. Яны альбо не вытрымліваюць высокіх тэмператур, якія выкарыстоўваюцца для дадатковай апрацоўкі, альбо становяцца нестабільнымі пры працяглым выкарыстанні пры ўмераных тэмпературах. Каб пераадолець гэтую праблему, навукоўцы засяродзіліся на мадыфікацыі буфернага пласта фотадэтэктара для павышэння стабільнасці, эфектыўнасці і выяўлення. Выяўнасць - гэта паказчык таго, наколькі добра датчык можа выяўляць слабыя сігналы. «Мы прадставілі медную медную лінію (BCP): гібрыдны буферны пласт C60 у якасці транспартнага пласта электронаў, які надае арганічнаму фотадэтэктару спецыяльныя ўласцівасці, у тым ліку больш высокую эфектыўнасць і надзвычай нізкі цёмны ток, які памяншае шум», — кажа Сунгджун Парк. Фотадэтэктар можна размясціць на крамянёвым фотадыёдзе з чырвоным і сінім фільтрамі для стварэння гібрыднага датчыка выявы.
Даследчыкі паказваюць, што новы фотадэтэктар дэманструе хуткасць выяўлення, параўнальную з паказчыкамі звычайных крамянёвых фотадыёдаў. Дэтэктар стабільна працаваў на працягу 2 гадзін пры тэмпературах вышэй за 150 °C і паказаў доўгатэрміновую стабільнасць працы на працягу 30 дзён пры 85 °C. Гэтыя фотадэтэктары таксама паказваюць добрыя характарыстыкі колеру.
Далей яны плануюць наладзіць новыя фотадэтэктары і гібрыдныя датчыкі выявы для розных прыкладанняў, такіх як мабільныя і носныя датчыкі (уключаючы датчыкі выявы CMOS), датчыкі набліжэння і прылады адбіткаў пальцаў на дысплеях.
Час публікацыі: 7 ліпеня 2023 г