Օրգանական լուսադետեկտորների վերջին հետազոտությունների արդյունքները

Հետազոտողները մշակել և ցուցադրել են նոր կանաչ լույսը կլանող թափանցիկ օրգանական լուսադետեկտորներ, որոնք բարձր զգայունություն ունեն և համատեղելի են CMOS արտադրության մեթոդների հետ: Այս նոր լուսադետեկտորների ներառումը սիլիկոնային հիբրիդային պատկերի սենսորների մեջ կարող է օգտակար լինել բազմաթիվ կիրառությունների համար: Այս կիրառությունները ներառում են լույսի վրա հիմնված սրտի զարկերի մոնիթորինգ, մատնահետքերի ճանաչում և մոտակա առարկաների առկայությունը հայտնաբերող սարքեր:

Անկախ նրանից, թե դրանք օգտագործվում են սմարթֆոններում, թե գիտական ​​տեսախցիկներում, այսօր պատկերման սենսորների մեծ մասը հիմնված է CMOS տեխնոլոգիայի և անօրգանական լուսադետեկտորների վրա, որոնք լույսի ազդանշանները վերածում են էլեկտրական ազդանշանների: Չնայած օրգանական նյութերից պատրաստված լուսադետեկտորները գրավում են ուշադրությունը, քանի որ կարող են օգնել բարելավել զգայունությունը, մինչ օրս դժվար է եղել արտադրել բարձր արդյունավետությամբ օրգանական լուսադետեկտորներ:

Հարավային Կորեայի Աջոու համալսարանի համագլխավոր հետազոտող Սունգջուն Պարկն ասել է. «Օրգանական լուսադետեկտորների զանգվածային արտադրության CMOS պատկերի սենսորների մեջ ներառելու համար անհրաժեշտ են օրգանական լույսի կլանիչներ, որոնք հեշտ է արտադրել մեծ մասշտաբով և ունակ են վառ պատկերի ճանաչման՝ մթության մեջ բարձր կադրերի հաճախականությամբ սուր պատկերներ ստանալու համար: Մենք մշակել ենք թափանցիկ, կանաչի նկատմամբ զգայուն օրգանական լուսադիոդներ, որոնք կարող են բավարարել այս պահանջները»:

Հետազոտողները նոր օրգանական լուսադետեկտորը նկարագրում են «Optica» ամսագրում: Նրանք նաև ստեղծել են հիբրիդային RGB պատկերման սենսոր՝ կարմիր և կապույտ ֆիլտրերով սիլիցիումային լուսադիոդի վրա տեղադրելով թափանցիկ կանաչ կլանող օրգանական լուսադետեկտոր:

Հարավային Կորեայի Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) հետազոտական ​​խմբի համանախագահ Կյունգ-Բե Պարկն ասել է. «Հիբրիդային օրգանական բուֆերային շերտի ներդրման շնորհիվ, այս պատկերի սենսորներում օգտագործվող կանաչ լույսը ընտրող օրգանական շերտը զգալիորեն նվազեցնում է տարբեր գունային պիքսելների միջև խաչաձև կապը, և այս նոր դիզայնը կարող է բարձր արդյունավետությամբ օրգանական ֆոտոդիոդները դարձնել պատկերման մոդուլների և ֆոտոսենսորների հիմնական բաղադրիչ՝ տարբեր կիրառությունների համար»։

Ավելի գործնական օրգանական լուսադետեկտորներ

Օրգանական նյութերի մեծ մասը հարմար չէ զանգվածային արտադրության համար՝ ջերմաստիճանի նկատմամբ իրենց զգայունության պատճառով: Դրանք կամ չեն կարողանում դիմանալ հետմշակման համար օգտագործվող բարձր ջերմաստիճաններին, կամ դառնում են անկայուն՝ երկար ժամանակ չափավոր ջերմաստիճաններում օգտագործելիս: Այս մարտահրավերը հաղթահարելու համար գիտնականները կենտրոնացել են լուսադետեկտորի բուֆերային շերտի փոփոխության վրա՝ կայունությունը, արդյունավետությունը և հայտնաբերումը բարելավելու համար: Հայտնաբերելիությունը չափանիշ է, թե որքանով լավ է սենսորը կարողանում հայտնաբերել թույլ ազդանշանները: «Մենք որպես էլեկտրոնների փոխադրման շերտ ներդրեցինք լոգարանի պղնձե գիծ (BCP): C60 հիբրիդային բուֆերային շերտ, որը օրգանական լուսադետեկտորին տալիս է հատուկ հատկություններ, այդ թվում՝ ավելի բարձր արդյունավետություն և չափազանց ցածր մութ հոսանք, որը նվազեցնում է աղմուկը», - ասում է Սունգջուն Պարկը: Լուսադետեկտորը կարող է տեղադրվել կարմիր և կապույտ ֆիլտրերով սիլիցիումային լուսադիոդի վրա՝ հիբրիդային պատկերի սենսոր ստեղծելու համար:

Հետազոտողները ցույց են տալիս, որ նոր լուսադետեկտորը ցուցաբերում է հայտնաբերման արագություն, որը համեմատելի է ավանդական սիլիցիումային լուսադիոդների հետ։ Դետեկտորը կայուն աշխատել է 2 ժամ 150°C-ից բարձր ջերմաստիճանում և ցուցաբերել է երկարատև գործառնական կայունություն 30 օրվա ընթացքում 85°C-ում։ Այս լուսադետեկտորները նաև ցուցաբերում են լավ գունային ցուցանիշներ։

Հաջորդը, նրանք պլանավորում են հարմարեցնել նոր լուսադետեկտորները և հիբրիդային պատկերի սենսորները տարբեր կիրառությունների համար, ինչպիսիք են շարժական և կրելի սենսորները (ներառյալ CMOS պատկերի սենսորները), մոտիկության սենսորները և էկրանների վրա մատնահետքի սարքերը։