कार्बनिक फोटोडेटेक्टर्स के नवीनतम शोध परिणाम

शोधकर्ताओं ने पारदर्शी कार्बनिक फोटोडेटेक्टर्स को अवशोषित करने वाले नए हरे रंग की रोशनी को विकसित और प्रदर्शन किया है जो सीएमओएस विनिर्माण विधियों के साथ अत्यधिक संवेदनशील और संगत हैं। सिलिकॉन हाइब्रिड इमेज सेंसर में इन नए फोटोडेटेक्टर्स को शामिल करना कई अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकता है। इन अनुप्रयोगों में प्रकाश-आधारित हृदय गति की निगरानी, ​​फिंगरप्रिंट मान्यता और उपकरण शामिल हैं जो आस-पास की वस्तुओं की उपस्थिति का पता लगाते हैं।

चाहे स्मार्टफोन या वैज्ञानिक कैमरों में उपयोग किया जाए, आज अधिकांश इमेजिंग सेंसर सीएमओएस तकनीक और अकार्बनिक फोटोडेटेक्टर्स पर आधारित हैं जो प्रकाश संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं। यद्यपि कार्बनिक पदार्थों से बने फोटोडेटेक्टर्स ध्यान आकर्षित कर रहे हैं क्योंकि वे संवेदनशीलता में सुधार करने में मदद कर सकते हैं, यह अब तक उच्च-प्रदर्शन कार्बनिक फोटोडेटेक्टर्स का निर्माण करना मुश्किल साबित हुआ है।

दक्षिण कोरिया में अजौ विश्वविद्यालय के सह-लीड शोधकर्ता सुंगजुन पार्क ने कहा: “कार्बनिक फोटोडेटेक्टर्स को बड़े पैमाने पर उत्पादित सीएमओएस छवि सेंसर में शामिल करने के लिए कार्बनिक प्रकाश अवशोषक की आवश्यकता होती है जो बड़े पैमाने पर निर्माण करने में आसान होते हैं और अंधेरे में उच्च फ्रेम दर पर तेज छवियों का उत्पादन करने के लिए ज्वलंत छवि मान्यता में सक्षम होते हैं। हमने पारदर्शी, हरे-संवेदनशील कार्बनिक फोटोडायोड विकसित किए हैं जो इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। ”

शोधकर्ताओं ने ऑप्टिका जर्नल में नए कार्बनिक फोटोडेटेक्टर का वर्णन किया। उन्होंने लाल और नीले रंग के फिल्टर के साथ एक सिलिकॉन फोटोडायोड पर एक पारदर्शी हरे रंग को अवशोषित कार्बनिक फोटोडेटेक्टर को सुपरइम्पोज़ करके एक हाइब्रिड आरजीबी इमेजिंग सेंसर भी बनाया।

दक्षिण कोरिया में सैमसंग एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (SAIT) से रिसर्च टीम के सह-नेता क्यूंग-बे पार्क ने कहा: "एक हाइब्रिड कार्बनिक बफर परत की शुरूआत के लिए धन्यवाद, इन छवि सेंसर में उपयोग की जाने वाली हरी-चयनात्मक प्रकाश-अवशोषित कार्बनिक परत अलग-अलग रंग पिक्सल के बीच बहुत कम हो जाती है। विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए फोटोसेंसर। ”

अधिक व्यावहारिक कार्बनिक फोटोडेटेक्टर्स

अधिकांश कार्बनिक पदार्थ तापमान के प्रति संवेदनशीलता के कारण द्रव्यमान उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं हैं। वे या तो उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकते हैं या लंबे समय तक मध्यम तापमान पर उपयोग किए जाने पर अस्थिर हो जाते हैं। इस चुनौती को दूर करने के लिए, वैज्ञानिकों ने स्थिरता, दक्षता और पता लगाने में सुधार के लिए फोटोडेटेक्टर की बफर परत को संशोधित करने पर ध्यान केंद्रित किया है। डिटेक्टेबिलिटी इस बात का एक उपाय है कि एक सेंसर कमजोर संकेतों का पता लगा सकता है। "हमने एक बाथ कॉपर लाइन (बीसीपी) की शुरुआत की: सी 60 हाइब्रिड बफर लेयर इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट लेयर के रूप में, जो कार्बनिक फोटोडेटेक्टर विशेष गुण देता है, जिसमें उच्च दक्षता और बेहद कम डार्क करंट शामिल है, जो शोर को कम करता है," सुंगजुन पार्क कहते हैं। फोटोडेटेक्टर को एक हाइब्रिड इमेज सेंसर बनाने के लिए लाल और नीले रंग के फिल्टर के साथ एक सिलिकॉन फोटोडायोड पर रखा जा सकता है।

शोधकर्ताओं से पता चलता है कि नया फोटोडेटेक्टर पारंपरिक सिलिकॉन फोटोडायोड्स के बराबर की तुलना में दरों का पता लगाता है। डिटेक्टर ने 150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर 2 घंटे तक संचालित किया और 85 डिग्री सेल्सियस पर 30 दिनों के लिए दीर्घकालिक परिचालन स्थिरता दिखाई। ये फोटोडेटेक्टर्स भी अच्छे रंग का प्रदर्शन दिखाते हैं।

इसके बाद, वे विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए नए फोटोडेटेक्टर्स और हाइब्रिड इमेज सेंसर को अनुकूलित करने की योजना बनाते हैं, जैसे कि मोबाइल और पहनने योग्य सेंसर (सीएमओएस इमेज सेंसर सहित), निकटता सेंसर और डिस्प्ले पर फिंगरप्रिंट डिवाइस।