Ir-riċerkaturi żviluppaw u wrew fotoditekters organiċi trasparenti ġodda li jassorbu d-dawl aħdar li huma sensittivi ħafna u kompatibbli mal-metodi tal-manifattura tas-CMOS. L-inkorporazzjoni ta’ dawn il-fotoditekters ġodda f’sensuri tal-immaġni ibridi tas-silikon tista’ tkun utli għal ħafna applikazzjonijiet. Dawn l-applikazzjonijiet jinkludu monitoraġġ tar-rata tal-qalb ibbażat fuq id-dawl, rikonoxximent tal-marki tas-swaba’ u apparati li jiskopru l-preżenza ta’ oġġetti fil-qrib.
Kemm jekk jintużaw fi smartphones jew kameras xjentifiċi, il-biċċa l-kbira tas-sensuri tal-immaġini llum huma bbażati fuq it-teknoloġija CMOS u fotoditekters inorganiċi li jikkonvertu s-sinjali tad-dawl f'sinjali elettriċi. Għalkemm il-fotoditekters magħmula minn materjali organiċi qed jiġbdu l-attenzjoni għax jistgħu jgħinu biex itejbu s-sensittività, s'issa wera li huwa diffiċli li jiġu manifatturati fotoditekters organiċi ta' prestazzjoni għolja.
Ir-riċerkatur ko-mexxej Sungjun Park, mill-Università ta' Ajou fil-Korea t'Isfel, qal: "L-inkorporazzjoni ta' fotoditekters organiċi f'sensuri tal-immaġni CMOS prodotti bil-massa teħtieġ assorbenti tad-dawl organiċi li huma faċli biex jiġu manifatturati fuq skala kbira u kapaċi jirrikonoxxu immaġni vividi biex jipproduċu immaġnijiet ċari b'rati għoljin ta' frejms fid-dlam. Żviluppajna fotodijodi organiċi trasparenti u sensittivi għall-aħdar li jistgħu jissodisfaw dawn ir-rekwiżiti."
Ir-riċerkaturi jiddeskrivu l-fotoditekter organiku l-ġdid fil-ġurnal Optica. Huma ħolqu wkoll sensur tal-immaġini RGB ibridu billi sovrapponew fotoditekter organiku trasparenti li jassorbi l-aħdar fuq fotodijodu tas-silikon b'filtri ħomor u blu.
Kyung-Bae Park, ko-mexxej tat-tim ta' riċerka mill-Istitut Avvanzat tat-Teknoloġija ta' Samsung (SAIT) fil-Korea t'Isfel, qal: "Grazzi għall-introduzzjoni ta' saff ibridu organiku ta' lqugħ, is-saff organiku li jassorbi d-dawl selettiv għall-aħdar użat f'dawn is-sensuri tal-immaġni jnaqqas ħafna l-interferenza bejn pixels ta' kuluri differenti, u dan id-disinn ġdid jista' jagħmel il-fotodijodi organiċi ta' prestazzjoni għolja komponent ewlieni tal-moduli tal-immaġini u l-fotosensuri għal varjetà ta' applikazzjonijiet."
Fotoditekters organiċi aktar prattiċi
Il-biċċa l-kbira tal-materjali organiċi mhumiex adattati għall-produzzjoni tal-massa minħabba s-sensittività tagħhom għat-temperatura. Jew ma jistgħux jifilħu t-temperaturi għoljin użati għat-trattament ta’ wara jew isiru instabbli meta jintużaw f’temperaturi moderati għal perjodi twal ta’ żmien. Biex jegħlbu din l-isfida, ix-xjentisti ffokaw fuq il-modifika tas-saff buffer tal-fotoditekter biex itejbu l-istabbiltà, l-effiċjenza u d-detezzjoni. Id-detezzjoni hija kejl ta’ kemm sensur jista’ jidentifika sinjali dgħajfa. “Introduċejna saff buffer ibridu ta’ linja tar-ram tal-banju (BCP): C60 bħala s-saff tat-trasport tal-elettroni, li jagħti lill-fotoditekter organiku proprjetajiet speċjali, inkluż effiċjenza ogħla u kurrent skur estremament baxx, li jnaqqas l-istorbju,” jgħid Sungjun Park. Il-fotoditekter jista’ jitqiegħed fuq fotodijodu tas-silikon b’filtri ħomor u blu biex jinħoloq sensur tal-immaġni ibridu.
Ir-riċerkaturi juru li l-fotoditekter il-ġdid juri rati ta’ skoperta komparabbli ma’ dawk tal-fotodijodi tas-silikon konvenzjonali. Id-ditekter ħadem b’mod stabbli għal sagħtejn f’temperaturi ’l fuq minn 150 °C u wera stabbiltà operattiva fit-tul għal 30 jum f’85 °C. Dawn il-fotoditekters juru wkoll prestazzjoni tajba tal-kulur.
Sussegwentement, qed jippjanaw li jippersonalizzaw fotoditekters ġodda u sensuri tal-immaġni ibridi għal varjetà ta' applikazzjonijiet, bħal sensuri mobbli u li jintlibsu (inklużi sensuri tal-immaġni CMOS), sensuri tal-prossimità, u apparati tal-marki tas-swaba' fuq displays.
Ħin tal-pubblikazzjoni: 07 ta' Lulju 2023