Kết quả nghiên cứu mới nhất của bộ tách quang hữu cơ

Các nhà nghiên cứu đã phát triển và chứng minh các chất phát quang hữu cơ trong suốt mới hấp thụ ánh sáng xanh có tính nhạy cảm cao và tương thích với các phương pháp sản xuất CMOS. Kết hợp các bộ quang điện tử mới này vào các cảm biến hình ảnh hybrid silicon có thể hữu ích cho nhiều ứng dụng. Các ứng dụng này bao gồm theo dõi nhịp tim dựa trên ánh sáng, nhận dạng dấu vân tay và các thiết bị phát hiện sự hiện diện của các vật thể gần đó.

Cho dù được sử dụng trong điện thoại thông minh hoặc máy ảnh khoa học, hầu hết các cảm biến hình ảnh ngày nay đều dựa trên công nghệ CMOS và bộ quang điện vô cơ chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện. Mặc dù các bộ quang điện tử làm từ vật liệu hữu cơ đang thu hút sự chú ý vì chúng có thể giúp cải thiện độ nhạy, nhưng cho đến nay, nó đã tỏ ra khó khăn trong việc sản xuất các chất phát quang hữu cơ hiệu suất cao.

Nhà nghiên cứu đồng lãnh đạo Sungjun Park, từ Đại học Ajou ở Hàn Quốc, cho biết: Việc kết hợp các bộ tách sóng quang hữu cơ vào các cảm biến hình ảnh CMOS được sản xuất hàng loạt đòi hỏi phải có chất hấp thụ ánh sáng hữu cơ dễ sản xuất trên quy mô lớn và có khả năng nhận dạng hình ảnh sống động để tạo ra hình ảnh sắc nét ở tốc độ khung hình cao trong bóng tối. Chúng tôi đã phát triển các photodiod hữu cơ trong suốt, nhạy cảm với màu xanh lá cây có thể đáp ứng các yêu cầu này.

Các nhà nghiên cứu mô tả bộ quang điện tử hữu cơ mới trong tạp chí Optica. Họ cũng đã tạo ra một cảm biến hình ảnh RGB lai bằng cách áp dụng bộ quang điện quang hữu cơ hấp thụ màu xanh lá cây trong suốt lên một photodiode silicon với các bộ lọc màu đỏ và xanh.

Công viên Kyung-Bae, đồng lãnh đạo của nhóm nghiên cứu từ Học viện Công nghệ tiên tiến Samsung (SAIT) tại Hàn Quốc, cho biết: Cảm ơn sự ra đời của một lớp đệm hữu cơ lai, các loại hình ảnh có thể tạo ra các loại hình ảnh có thể tạo ra các loại hình ảnh khác nhau. Các mô -đun và bộ ảnh cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Máy phát quang hữu cơ thực tế hơn

Hầu hết các vật liệu hữu cơ không phù hợp để sản xuất hàng loạt do độ nhạy của chúng với nhiệt độ. Họ không thể chịu được nhiệt độ cao được sử dụng để điều trị sau điều trị hoặc trở nên không ổn định khi được sử dụng ở nhiệt độ vừa phải trong thời gian dài. Để khắc phục thách thức này, các nhà khoa học đã tập trung vào việc sửa đổi lớp đệm của bộ quang điện tử để cải thiện tính ổn định, hiệu quả và phát hiện. Khả năng phát hiện là một thước đo về mức độ một cảm biến có thể phát hiện các tín hiệu yếu. Chúng tôi đã giới thiệu một dòng đồng tắm (BCP): Lớp đệm lai C60 làm lớp vận chuyển điện tử, cung cấp các đặc tính đặc biệt của quang điện tử hữu cơ, bao gồm hiệu suất cao hơn và dòng điện tối cực thấp, làm giảm tiếng ồn, Sungjun Park nói. Photodetector có thể được đặt trên một photodiode silicon với các bộ lọc màu đỏ và màu xanh để tạo cảm biến hình ảnh lai.

Các nhà nghiên cứu cho thấy bộ quang điện tử mới thể hiện tốc độ phát hiện tương đương với các photodiod silicon thông thường. Máy dò vận hành ổn định trong 2 giờ ở nhiệt độ trên 150 ° C và cho thấy sự ổn định hoạt động dài hạn trong 30 ngày ở 85 ° C. Những bộ quang điện tử cũng cho thấy hiệu suất màu tốt.

Tiếp theo, họ có kế hoạch tùy chỉnh bộ quang điện tử mới và cảm biến hình ảnh lai cho nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như cảm biến di động và cảm biến đeo được (bao gồm cảm biến hình ảnh CMOS), cảm biến gần và thiết bị lấy dấu vân tay trên màn hình.