Tədqiqatçılar yüksək həssaslığa malik və CMOS istehsal metodları ilə uyğun olan yeni yaşıl işığı udan şəffaf üzvi fotodetektorlar hazırlamış və nümayiş etdirmişlər. Bu yeni fotodetektorların silikon hibrid görüntü sensorlarına daxil edilməsi bir çox tətbiq üçün faydalı ola bilər. Bu tətbiqlərə işığa əsaslanan ürək döyüntüsünün monitorinqi, barmaq izinin tanınması və yaxınlıqdakı obyektlərin mövcudluğunu aşkar edən cihazlar daxildir.
İstər smartfonlarda, istərsə də elmi kameralarda istifadə olunmasından asılı olmayaraq, bu gün əksər görüntü sensorları CMOS texnologiyasına və işıq siqnallarını elektrik siqnallarına çevirən qeyri-üzvi fotodetektorlara əsaslanır. Üzvi materiallardan hazırlanmış fotodetektorlar həssaslığı artırmağa kömək edə bildikləri üçün diqqəti cəlb etsələr də, yüksək performanslı üzvi fotodetektorların istehsalının çətin olduğu sübut edilmişdir.
Cənubi Koreyanın Ajou Universitetindən olan aparıcı tədqiqatçı Sunqjun Park dedi: “Kütləvi istehsal olunan CMOS görüntü sensorlarına üzvi fotodetektorların daxil edilməsi üçün qaranlıqda yüksək kadr sürətində kəskin görüntülər yaratmaq üçün geniş miqyasda istehsalı asan və canlı görüntü tanıma qabiliyyətinə malik üzvi işıq uducular tələb olunur. Biz bu tələblərə cavab verə bilən şəffaf, yaşıl rəngə həssas üzvi fotodiodlar hazırlamışıq.”
Tədqiqatçılar yeni üzvi fotodetektoru Optica jurnalında təsvir edirlər. Onlar həmçinin qırmızı və mavi filtrləri olan silikon fotodiodun üzərinə şəffaf yaşıl udma üzvi fotodetektoru yerləşdirərək hibrid RGB görüntüləmə sensoru yaratdılar.
Cənubi Koreyadakı Samsung Qabaqcıl Texnologiya İnstitutunun (SAIT) tədqiqat qrupunun həmrəyçisi Kyung-Bae Park dedi: “Hibrid üzvi bufer təbəqəsinin tətbiqi sayəsində bu görüntü sensorlarında istifadə edilən yaşıl seçici işığı udma üzvi təbəqə müxtəlif rəngli piksellər arasında çarpazlığı xeyli azaldır və bu yeni dizayn yüksək performanslı üzvi fotodiodları müxtəlif tətbiqlər üçün görüntü modullarının və fotosensorların əsas komponentinə çevirə bilər.”
Daha praktik üzvi fotodetektorlar
Əksər üzvi materiallar temperatura həssaslıqlarına görə kütləvi istehsal üçün uyğun deyil. Onlar ya sonrakı emal üçün istifadə edilən yüksək temperaturlara davam gətirə bilmirlər, ya da uzun müddət orta temperaturda istifadə edildikdə qeyri-sabit olurlar. Bu çətinliyi aradan qaldırmaq üçün alimlər sabitliyi, səmərəliliyi və aşkarlamanı artırmaq üçün fotodetektorun bufer təbəqəsini dəyişdirməyə diqqət yetiriblər. Aşkarlama qabiliyyəti sensorun zəif siqnalları nə dərəcədə yaxşı aşkar edə biləcəyinin ölçüsüdür. Sungjun Park deyir ki, "Biz elektron daşıma təbəqəsi kimi vanna mis xətti (BCP): C60 hibrid bufer təbəqəsi təqdim etdik ki, bu da üzvi fotodetektora daha yüksək səmərəlilik və səs-küyü azaldan son dərəcə aşağı qaranlıq cərəyan da daxil olmaqla xüsusi xüsusiyyətlər verir". Fotodetektor hibrid görüntü sensoru yaratmaq üçün qırmızı və mavi filtrləri olan silikon fotodiodun üzərinə yerləşdirilə bilər.
Tədqiqatçılar yeni fotodetektorun ənənəvi silikon fotodiodlarla müqayisə edilə bilən aşkarlama sürətlərinə malik olduğunu göstərirlər. Detektor 150 °C-dən yuxarı temperaturda 2 saat stabil işləmiş və 85 °C-də 30 gün ərzində uzunmüddətli əməliyyat stabilliyi göstərmişdir. Bu fotodetektorlar həmçinin yaxşı rəng performansı göstərir.
Daha sonra, onlar mobil və geyilə bilən sensorlar (CMOS görüntü sensorları daxil olmaqla), yaxınlıq sensorları və displeylərdəki barmaq izi cihazları kimi müxtəlif tətbiqlər üçün yeni fotodetektorları və hibrid görüntü sensorlarını fərdiləşdirməyi planlaşdırırlar.
Yazı vaxtı: 07 İyul 2023