Os últimos resultados da investigación de fotodetectores orgánicos

Os investigadores desenvolveron e demostraron novos fotodetectores orgánicos transparentes que son altamente sensibles e compatibles cos métodos de fabricación CMOS. Incorporar estes novos fotodetectores a sensores de imaxe híbrida de silicona podería ser útil para moitas aplicacións. Estas aplicacións inclúen monitorización da frecuencia cardíaca baseada na luz, recoñecemento de pegadas dixitais e dispositivos que detectan a presenza de obxectos próximos.

Xa sexa usado en teléfonos intelixentes ou cámaras científicas, a maioría dos sensores de imaxe están baseados na tecnoloxía CMOS e os fotodetectores inorgánicos que converten os sinais de luz en sinais eléctricos. Aínda que os fotodetectores feitos de materiais orgánicos están chamando a atención porque poden axudar a mellorar a sensibilidade, ata agora resultou difícil fabricar fotodetectores orgánicos de alto rendemento.

O investigador co-liderado Sungjun Park, da Universidade Ajou de Corea do Sur, dixo: "Incorporar fotodetectores orgánicos a sensores de imaxe CMOS producidos en masa require absorbentes de luz orgánica que son fáciles de fabricar a gran escala e capaces de recoñecemento de imaxes vivas para producir imaxes afiadas a altas taxas de marco na escuridade. Desenvolvemos fotodiodos orgánicos transparentes e sensibles ao verde que poden cumprir estes requisitos. "

Os investigadores describen o novo fotodetector orgánico na revista Optica. Tamén crearon un sensor de imaxe RGB híbrido ao superpoñer un fotodetector orgánico verde transparente que absorbe un fotodiodo de silicio con filtros vermellos e azuis.

Kyung-Bae Park, co-líder do equipo de investigación do Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) en Corea do Sur, dixo: "Grazas á introdución dunha capa de tampón orgánico híbrido, a capa orgánica de luz que absorbe a luz usada nestes sensores de alto rendemento de alto nivel de corsstalk entre o seu novo fogodes, módulos e fotosensores para unha variedade de aplicacións. "

Fotodetectores orgánicos máis prácticos

A maioría dos materiais orgánicos non son adecuados para a produción en masa debido á súa sensibilidade á temperatura. Ou non poden soportar as altas temperaturas empregadas para o post-tratamento ou facerse inestables cando se usan a temperaturas moderadas durante longos períodos de tempo. Para superar este reto, os científicos centráronse en modificar a capa tampón do fotodetector para mellorar a estabilidade, a eficiencia e a detección. A detectabilidade é unha medida do ben que un sensor pode detectar sinais débiles. "Introducimos unha liña de cobre de baño (BCP): capa de tampón híbrido C60 como capa de transporte de electróns, que dá as propiedades especiais do fotodetector orgánico, incluíndo unha maior eficiencia e unha corrente escura extremadamente baixa, que reduce o ruído", afirma Sungjun Park. O fotodetector pódese colocar nun fotodiodo de silicio con filtros vermellos e azuis para crear un sensor de imaxe híbrido.

Os investigadores demostran que o novo fotodetector presenta taxas de detección comparables ás dos fotodiodos convencionais de silicio. O detector funcionou estable durante 2 horas a temperaturas superiores a 150 ° C e mostrou unha estabilidade operativa a longo prazo durante 30 días a 85 ° C. Estes fotodetectores tamén mostran un bo rendemento de cor.

A continuación, planean personalizar novos fotodetectores e sensores de imaxe híbridos para unha variedade de aplicacións, como sensores móbiles e usables (incluídos sensores de imaxe CMOS), sensores de proximidade e dispositivos de impresión dixital en pantallas.