Mae ymchwilwyr wedi datblygu a dangos golau gwyrdd newydd gan amsugno ffotodetectorau organig tryloyw sy'n sensitif iawn ac yn gydnaws â dulliau gweithgynhyrchu CMOS. Gallai ymgorffori'r ffotodetectorau newydd hyn mewn synwyryddion delwedd hybrid silicon fod yn ddefnyddiol ar gyfer llawer o gymwysiadau. Mae'r cymwysiadau hyn yn cynnwys monitro cyfradd curiad y galon ysgafn, adnabod olion bysedd a dyfeisiau sy'n canfod presenoldeb gwrthrychau cyfagos.
P'un a ydynt yn cael eu defnyddio mewn ffonau smart neu gamerâu gwyddonol, mae'r mwyafrif o synwyryddion delweddu heddiw yn seiliedig ar dechnoleg CMOS a ffotodetectorau anorganig sy'n trosi signalau golau yn signalau trydanol. Er bod ffotodetectorau wedi'u gwneud o ddeunyddiau organig yn denu sylw oherwydd gallant helpu i wella sensitifrwydd, mae hyd yma wedi bod yn anodd cynhyrchu ffotodetectorau organig perfformiad uchel.
Dywedodd yr ymchwilydd cyd-arweiniol Sungjun Park, o Brifysgol Ajou yn Ne Korea: “Mae ymgorffori ffotodetectorau organig mewn synwyryddion delwedd CMOS màs yn gofyn am amsugyddion golau organig sy'n hawdd eu cynhyrchu ar raddfa fawr ac sy'n gallu adnabod delwedd fyw i gynhyrchu delweddau miniog ar gyfraddau ffrâm uchel yn y tywyllwch. Rydym wedi datblygu ffotodiodau organig tryloyw, gwyrdd-sensitif a all fodloni'r gofynion hyn. ”
Mae'r ymchwilwyr yn disgrifio'r ffotodetector organig newydd yn y cyfnodolyn Optica. Fe wnaethant hefyd greu synhwyrydd delweddu RGB hybrid trwy arosod ffotodetector organig amsugno gwyrdd tryloyw ar ffotodiode silicon gyda hidlwyr coch a glas.
Ffotodetectorau organig mwy ymarferol
Nid yw'r mwyafrif o ddeunyddiau organig yn addas ar gyfer cynhyrchu màs oherwydd eu sensitifrwydd i dymheredd. Ni allant naill ai wrthsefyll y tymereddau uchel a ddefnyddir ar gyfer ôl-driniaeth na dod yn ansefydlog pan gânt eu defnyddio ar dymheredd cymedrol am gyfnodau hir. Er mwyn goresgyn yr her hon, mae gwyddonwyr wedi canolbwyntio ar addasu haen byffer y ffotodetector i wella sefydlogrwydd, effeithlonrwydd a chanfod. Mae canfyddadwyedd yn fesur o ba mor dda y gall synhwyrydd ganfod signalau gwan. “Fe wnaethon ni gyflwyno llinell gopr baddon (BCP): haen byffer hybrid C60 fel yr haen cludo electronau, sy'n rhoi priodweddau arbennig y ffotodetector organig, gan gynnwys effeithlonrwydd uwch a cherrynt tywyll hynod isel, sy'n lleihau sŵn,” meddai Sungjun Park. Gellir gosod y ffotodetector ar ffotodiode silicon gyda hidlwyr coch a glas i greu synhwyrydd delwedd hybrid.
Mae'r ymchwilwyr yn dangos bod y ffotodetector newydd yn arddangos cyfraddau canfod sy'n debyg i gyfraddau ffotodiodau silicon confensiynol. Gweithredodd y synhwyrydd yn sefydlog am 2 awr ar dymheredd uwch na 150 ° C a dangosodd sefydlogrwydd gweithredol tymor hir am 30 diwrnod ar 85 ° C. Mae'r ffotodetectorau hyn hefyd yn dangos perfformiad lliw da.
Nesaf, maen nhw'n bwriadu addasu ffotodetectorau newydd a synwyryddion delwedd hybrid ar gyfer amrywiaeth o gymwysiadau, megis synwyryddion symudol a gwisgadwy (gan gynnwys synwyryddion delwedd CMOS), synwyryddion agosrwydd, a dyfeisiau olion bysedd ar arddangosfeydd.
Amser Post: Gorff-07-2023