Gli ultimi risultati della ricerca dei fotodettori organici

I ricercatori hanno sviluppato e hanno dimostrato nuovi fotodittori organici trasparenti che assorbono la luce verde che sono altamente sensibili e compatibili con i metodi di produzione CMOS. Incorporare questi nuovi fotodettori in sensori di immagine ibrida in silicone potrebbe essere utile per molte applicazioni. Queste applicazioni includono il monitoraggio della frequenza cardiaca a base di luce, il riconoscimento delle impronte digitali e i dispositivi che rilevano la presenza di oggetti vicini.

Sia utilizzati negli smartphone o nelle telecamere scientifiche, la maggior parte dei sensori di imaging oggi si basa sulla tecnologia CMOS e sui fotodettori inorganici che convertono i segnali di luce in segnali elettrici. Sebbene i fototetettori realizzati con materiali organici stiano attirando l'attenzione perché possono aiutare a migliorare la sensibilità, finora si è rivelato difficile da produrre fotodettori organici ad alte prestazioni.

Il ricercatore di co-lead Sungjun Park, dell'Università di Ajou in Corea del Sud, ha dichiarato: “L'incorporazione di fotodettori organici in sensori di immagini CMOS prodotti in serie richiede assorbitori di luce organica che sono facili da produrre su larga scala e in grado di riconoscere l'immagine vivida per produrre immagini acute ad alte velocità di frame al buio. Abbiamo sviluppato fotodiodi organici trasparenti e sensibili al verde che possono soddisfare questi requisiti. "

I ricercatori descrivono il nuovo fotoDetector organico nella rivista Optica. Hanno anche creato un sensore di imaging RGB ibrido sovrapponendo un fotodettore organico che assorbente verde trasparente su un fotodiodo silicio con filtri rossi e blu.

Kyung-Bae Park, co-leader del team di ricerca del Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) in Corea del Sud, ha dichiarato: “Grazie all'introduzione di uno strato di tampone organico ibrido, il livello di arricchi di una progettazione di immagini di una componente di major in modo elevato, che si assumano in modo grave, in modo da fare in modo che le nuove organizzazioni abbracciano una componente di major. moduli e fotosensori per una varietà di applicazioni. "

PhotoDetector organici più pratici

La maggior parte dei materiali organici non sono adatti alla produzione di massa a causa della loro sensibilità alla temperatura. Non possono resistere alle alte temperature utilizzate per il post-trattamento o diventare instabili se usati a temperature moderate per lunghi periodi di tempo. Per superare questa sfida, gli scienziati si sono concentrati sulla modifica dello strato tampone del fotoDetettore per migliorare la stabilità, l'efficienza e il rilevamento. La rilevabilità è una misura del modo in cui un sensore può rilevare segnali deboli. "Abbiamo introdotto una linea di rame da bagno (BCP): strato di tampone ibrido C60 come strato di trasporto di elettroni, che offre al fotodettore di fotodettore organico proprietà speciali, tra cui una maggiore efficienza e una corrente scura estremamente bassa, che riduce il rumore", afferma Sungjun Park. Il fotoDetettore può essere posizionato su un fotodiodo di silicio con filtri rossi e blu per creare un sensore di immagine ibrido.

I ricercatori mostrano che il nuovo fotoDetector mostra tassi di rilevamento paragonabili a quelli dei fotodiodi di silicio convenzionali. Il rivelatore ha funzionato stabilmente per 2 ore a temperature superiori a 150 ° C e ha mostrato stabilità operativa a lungo termine per 30 giorni a 85 ° C. Questi fotodettori mostrano anche buone prestazioni di colore.

Successivamente, prevedono di personalizzare nuovi fotodettori e sensori di immagine ibridi per una varietà di applicazioni, come sensori mobili e indossabili (inclusi i sensori di immagini CMOS), sensori di prossimità e dispositivi di impronta digitale sui display.