Les chercheurs ont développé et démontré de nouveaux photodétecteurs organiques transparents absorbant le feu vert qui sont très sensibles et compatibles avec les méthodes de fabrication des CMOS. L'intégration de ces nouveaux photodétecteurs dans des capteurs d'image hybride en silicone pourrait être utile pour de nombreuses applications. Ces applications comprennent une surveillance de la fréquence cardiaque basée sur la lumière, une reconnaissance des empreintes digitales et des dispositifs qui détectent la présence d'objets à proximité.
Que ce soit utilisé dans les smartphones ou les caméras scientifiques, la plupart des capteurs d'imagerie sont aujourd'hui basés sur la technologie CMOS et les photodétecteurs inorganiques qui convertissent les signaux légers en signaux électriques. Bien que les photodétecteurs en matières organiques attirent l'attention car ils peuvent aider à améliorer la sensibilité, il s'est jusqu'à présent avéré difficile de fabriquer des photodétecteurs organiques haute performance.
Le chercheur co-dirigé Sungjun Park, de l'Université d'Ajou en Corée du Sud, a déclaré: «L'incorporation de photodétecteurs organiques dans des capteurs d'image CMOS produits en masse nécessite des absorbeurs de lumière organiques faciles à fabriquer à grande échelle et capables d'une reconnaissance d'image vive pour produire des images pointues à des fréquences d'images élevées dans l'obscurité. Nous avons développé des photodiodes organiques transparentes et sensibles au vert qui peuvent répondre à ces exigences. »
Les chercheurs décrivent le nouveau photodétecteur organique dans la revue Optica. Ils ont également créé un capteur d'imagerie RVB hybride en superposant un photodiode organique absorbant le vert transparent sur une photodiode de silicium avec des filtres rouges et bleus.
Le parc Kyung-Bae, co-leader de l'équipe de recherche du Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) en Corée du Sud, a déclaré: «Grâce à l'introduction d'une couche organique organique hybride, la couche organique léger sélective verte réduirait considérablement les plats de la nouvelle conception, les modèles de conceptions élevé modules et photosenseurs pour une variété d'applications. »
Plus pratiques photodétecteurs organiques
La plupart des matières organiques ne conviennent pas à la production de masse en raison de leur sensibilité à la température. Ils ne peuvent pas résister aux températures élevées utilisées pour le post-traitement ou à devenir instables lorsqu'elles sont utilisées à des températures modérées pendant de longues périodes. Pour surmonter ce défi, les scientifiques se sont concentrés sur la modification de la couche tampon du photodétecteur pour améliorer la stabilité, l'efficacité et la détection. La détectabilité est une mesure de la façon dont un capteur peut détecter les signaux faibles. «Nous avons introduit une ligne de cuivre de bain (BCP): couche de tampon hybride C60 comme couche de transport d'électrons, ce qui donne aux propriétés spéciales du photodétecteur organique, y compris une efficacité plus élevée et un courant sombre extrêmement faible, ce qui réduit le bruit», explique Sungjun Park. Le photodétecteur peut être placé sur une photodiode de silicium avec des filtres rouges et bleus pour créer un capteur d'image hybride.
Les chercheurs montrent que le nouveau photodétecteur présente des taux de détection comparables à ceux des photodiodes de silicium conventionnelles. Le détecteur a fonctionné de manière stable pendant 2 heures à des températures supérieures à 150 ° C et a montré une stabilité opérationnelle à long terme pendant 30 jours à 85 ° C. Ces photodétecteurs présentent également de bonnes performances en couleur.
Ensuite, ils prévoient de personnaliser de nouveaux photodétecteurs et des capteurs d'image hybrides pour une variété d'applications, telles que des capteurs mobiles et portables (y compris des capteurs d'image CMOS), des capteurs de proximité et des appareils d'empreinte digitale sur les écrans.
Heure du poste: juil-07-2023