ผลการวิจัยล่าสุดของเครื่องตรวจจับแสงอินทรีย์

นักวิจัยได้พัฒนาและแสดงให้เห็นถึงแสงสีเขียวใหม่ที่ดูดซับแสงอินทรีย์ที่มีความไวสูงและเข้ากันได้กับวิธีการผลิต CMOS การผสมผสานเครื่องตรวจจับแสงใหม่เหล่านี้เข้ากับเซ็นเซอร์ภาพไฮบริดซิลิโคนอาจเป็นประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันจำนวนมาก แอพพลิเคชั่นเหล่านี้รวมถึงการตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจตามแสงการรับรู้ลายนิ้วมือและอุปกรณ์ที่ตรวจจับการมีอยู่ใกล้เคียง

ไม่ว่าจะใช้ในสมาร์ทโฟนหรือกล้องวิทยาศาสตร์เซ็นเซอร์การถ่ายภาพส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะใช้เทคโนโลยี CMOS และเครื่องตรวจจับอนินทรีย์ที่แปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า แม้ว่าเครื่องตรวจจับแสงที่ทำจากวัสดุอินทรีย์จะดึงดูดความสนใจเพราะสามารถช่วยปรับปรุงความไว แต่ก็พิสูจน์ได้ว่ายากที่จะผลิตเครื่องตรวจจับแสงอินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูง

นักวิจัยร่วมชั้นนำ Sungjun Park จากมหาวิทยาลัย Ajou ในเกาหลีใต้กล่าวว่า“ การผสมผสานเครื่องตรวจจับแสงอินทรีย์เข้ากับเซ็นเซอร์ภาพ CMOS ที่ผลิตขึ้นจำนวนมากต้องใช้โช้คอัพแสงอินทรีย์ที่ง่ายต่อการผลิตในขนาดใหญ่และสามารถจดจำภาพที่สดใสได้ เราได้พัฒนาโฟโตไดโอดอินทรีย์ที่โปร่งใสและไวต่อสีเขียวซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้”

นักวิจัยอธิบายถึงเครื่องตรวจจับแสงอินทรีย์ใหม่ในวารสาร Optica พวกเขายังสร้างเซ็นเซอร์การถ่ายภาพ RGB แบบไฮบริดโดยการซ้อนทับโฟโตไดเทคเตอร์ออร์แกนิกสีเขียวที่โปร่งใสลงบนโฟโตไดโอดซิลิกอนด้วยฟิลเตอร์สีแดงและสีน้ำเงิน

Kyung-Bae Park ผู้นำร่วมของทีมวิจัยจาก Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) ในเกาหลีใต้กล่าวว่า:“ ขอบคุณการเปิดตัวชั้นบัฟเฟอร์อินทรีย์ไฮบริดอินทรีย์ไฮบริด และ photosensors สำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย”

เครื่องตรวจจับแสงอินทรีย์ที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น

วัสดุอินทรีย์ส่วนใหญ่ไม่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากเนื่องจากความไวต่ออุณหภูมิ พวกเขาไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงที่ใช้สำหรับการรักษาหลังการรักษาหรือไม่เสถียรเมื่อใช้ที่อุณหภูมิปานกลางเป็นเวลานาน เพื่อเอาชนะความท้าทายนี้นักวิทยาศาสตร์ได้มุ่งเน้นไปที่การปรับเปลี่ยนเลเยอร์บัฟเฟอร์ของเครื่องตรวจจับแสงเพื่อปรับปรุงความเสถียรประสิทธิภาพและการตรวจจับ การตรวจจับได้คือการวัดว่าเซ็นเซอร์สามารถตรวจจับสัญญาณที่อ่อนแอได้ดีเพียงใด “ เราแนะนำสายทองแดงอาบน้ำ (BCP): C60 Hybrid Buffer Layer เป็นชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนซึ่งให้คุณสมบัติพิเศษของโฟโตไดเทคเตอร์ออร์แกนิกรวมถึงประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและกระแสมืดที่ต่ำมากซึ่งช่วยลดเสียงรบกวน” Sungjun Park กล่าว photodetector สามารถวางบนโฟโตไดโอดซิลิกอนด้วยฟิลเตอร์สีแดงและสีน้ำเงินเพื่อสร้างเซ็นเซอร์ภาพไฮบริด

นักวิจัยแสดงให้เห็นว่า Photodetector ใหม่แสดงอัตราการตรวจจับเทียบได้กับโฟโตไดโอดซิลิกอนแบบดั้งเดิม เครื่องตรวจจับทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลา 2 ชั่วโมงที่อุณหภูมิสูงกว่า 150 ° C และแสดงความเสถียรในการปฏิบัติงานระยะยาวเป็นเวลา 30 วันที่ 85 ° C เครื่องตรวจจับแสงเหล่านี้ยังแสดงประสิทธิภาพสีที่ดี

ถัดไปพวกเขาวางแผนที่จะปรับแต่งเครื่องตรวจจับแสงใหม่และเซ็นเซอร์ภาพไฮบริดสำหรับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเช่นเซ็นเซอร์มือถือและอุปกรณ์สวมใส่ (รวมถึงเซ็นเซอร์ภาพ CMOS) เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดและอุปกรณ์ลายนิ้วมือบนหน้าจอ