Mae ymchwilwyr wedi datblygu a dangos ffotosynhwyryddion organig tryloyw newydd sy'n amsugno golau gwyrdd ac sy'n sensitif iawn ac yn gydnaws â dulliau gweithgynhyrchu CMOS. Gallai ymgorffori'r ffotosynhwyryddion 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 yn seiliedig ar olau, adnabod olion bysedd a dyfeisiau sy'n canfod presenoldeb gwrthrychau cyfagos.
P'un a gânt eu defnyddio mewn ffonau clyfar neu gamerâu gwyddonol, mae'r rhan fwyaf o synwyryddion delweddu heddiw yn seiliedig ar dechnoleg CMOS a ffotosynhwyryddion anorganig sy'n trosi signalau golau yn signalau trydanol. Er bod ffotosynhwyryddion wedi'u gwneud o ddeunyddiau organig yn denu sylw oherwydd y gallant helpu i wella sensitifrwydd, mae wedi bod yn anodd hyd yn hyn i gynhyrchu ffotosynhwyryddion organig perfformiad uchel.
Dywedodd y cyd-ymchwilydd Sungjun Park, o Brifysgol Ajou yn Ne Korea: “Mae ymgorffori ffotosynhwyryddion organig mewn synwyryddion delwedd CMOS a gynhyrchir yn dorfol yn gofyn am amsugnwyr golau organig sy’n hawdd eu cynhyrchu ar raddfa fawr ac sy’n gallu adnabod delweddau bywiog er mwyn cynhyrchu delweddau miniog ar gyfraddau ffrâm uchel yn y tywyllwch. Rydym wedi datblygu ffotodiodau organig tryloyw, sy’n sensitif i wyrdd, a all fodloni’r gofynion hyn.”
Mae'r ymchwilwyr yn disgrifio'r ffotosynhwyrydd organig newydd yn y cyfnodolyn Optica. Fe wnaethant hefyd greu synhwyrydd delweddu RGB hybrid trwy osod ffotosynhwyrydd organig amsugnol gwyrdd tryloyw ar ffotodiod silicon gyda hidlwyr coch a glas.
Dywedodd Kyung-Bae Park, cyd-arweinydd y tîm ymchwil o Sefydliad Technoleg Uwch Samsung (SAIT) yn Ne Korea: “Diolch i gyflwyno haen byffer organig hybrid, mae’r haen organig sy’n amsugno golau gwyrdd-ddetholus a ddefnyddir yn y synwyryddion delwedd hyn yn lleihau croestalk rhwng picseli lliw gwahanol yn fawr, a gallai’r dyluniad newydd hwn wneud ffotodiodau organig perfformiad uchel yn elfen bwysig o fodiwlau delweddu a ffotosynwyryddion ar gyfer amrywiaeth o gymwysiadau.”
Mwy o ffotosynwyryddion organig ymarferol
Nid yw'r rhan fwyaf 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 neu maent yn dod yn ansefydlog pan gânt eu defnyddio ar dymheredd cymedrol am gyfnodau hir. I oresgyn yr her hon, mae gwyddonwyr wedi canolbwyntio ar addasu haen byffer y ffotosynhwyrydd i wella sefydlogrwydd, effeithlonrwydd a chanfod. Mae canfodadwyedd yn fesur o ba mor dda y gall synhwyrydd ganfod signalau gwan. “Fe wnaethon ni gyflwyno haen byffer hybrid llinell gopr bath (BCP): C60 fel yr haen cludo electronau, sy'n rhoi priodweddau arbennig i'r ffotosynhwyrydd organig, gan gynnwys effeithlonrwydd uwch a cherrynt tywyll isel iawn, sy'n lleihau sŵn,” meddai Sungjun Park. Gellir gosod y ffotosynhwyrydd ar ffotodiod silicon gyda hidlwyr coch a glas i greu synhwyrydd delwedd hybrid.
Mae'r ymchwilwyr yn dangos bod y ffotosynhwyrydd newydd yn arddangos cyfraddau canfod sy'n gymaradwy â chyfraddau ffotodiodau silicon confensiynol. Gweithredodd y synhwyrydd yn sefydlog am 2 awr ar dymheredd uwchlaw 150 °C a dangosodd sefydlogrwydd gweithredol hirdymor am 30 diwrnod ar 85 °C. Mae'r ffotosynhwyryddion hyn hefyd yn dangos perfformiad lliw da.
Nesaf, maen nhw'n bwriadu addasu ffotosynhwyryddion 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 postio: Gorff-07-2023