Ikertzaileek CMOS fabrikazio-metodoekin bateragarriak diren eta oso sentikorrak diren argi berdea xurgatzen duten fotodetektagailu organiko garden berriak garatu eta frogatu dituzte. Fotodetektagailu berri hauek silikonazko irudi-sentsore hibridoetan sartzea erabilgarria izan liteke aplikazio askotarako. Aplikazio horien artean daude argian oinarritutako bihotz-maiztasunaren monitorizazioa, hatz-marken ezagutza eta inguruko objektuen presentzia detektatzen duten gailuak.
Smartphoneetan edo zientzia-kameretan erabiltzen diren ala ez, gaur egungo irudi-sentsore gehienak CMOS teknologian eta argi-seinaleak seinale elektriko bihurtzen dituzten fotodetektagailu ez-organikoetan oinarritzen dira. Material organikoz egindako fotodetektagailuak arreta erakartzen ari diren arren sentikortasuna hobetzen lagun dezaketelako, orain arte zaila izan da errendimendu handiko fotodetektagailu organikoak fabrikatzea.
Hego Koreako Ajou Unibertsitateko Sungjun Park ikertzailekideak esan zuen: “CMOS irudi-sentsoreetan fotodetektagailu organikoak sartzeko, eskala handian erraz fabrikatzen diren eta irudi biziak ezagutzeko gai diren argi-xurgatzaile organikoak behar dira, iluntasunean fotograma-tasa altuetan irudi zorrotzak sortzeko. Baldintza horiek bete ditzaketen fotodiodo organiko gardenak eta berdearekiko sentikorrak garatu ditugu”.
Ikertzaileek Optica aldizkarian deskribatu dute fotodetektagailu organiko berria. RGB irudi-sentsore hibrido bat ere sortu dute, fotodetektagailu organiko berde garden bat iragazki gorri eta urdinak dituen siliziozko fotodiodo baten gainean gainjarriz.
Kyung-Bae Parkek, Hego Koreako Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) ikerketa-taldeko burukideak, esan zuen: "Buffer geruza organiko hibrido baten sarrerari esker, irudi-sentsore hauetan erabiltzen den argia xurgatzen duen geruza organiko berde-selektiboak asko murrizten du kolore ezberdineko pixelen arteko diafonia, eta diseinu berri honek errendimendu handiko fotodiodo organikoak irudi-moduluen eta fotosentsoreen osagai nagusi bihur ditzake hainbat aplikaziotarako".
Fotodetektagailu organiko praktikoagoak
Material organiko gehienak ez dira egokiak ekoizpen masiborako, tenperaturarekiko duten sentikortasunagatik. Ezin dituzte tratamendu osteko tenperatura altuak jasan, edo ezegonkor bihurtzen dira denbora luzez tenperatura moderatuetan erabiltzen direnean. Erronka horri aurre egiteko, zientzialariek fotodetektagailuaren buffer geruza aldatzean jarri dute arreta, egonkortasuna, eraginkortasuna eta detekzioa hobetzeko. Detektagarritasuna sentsore batek seinale ahulak zenbateraino detekta ditzakeen neurtzen du. "BCP (bainu kobrezko lerroa): C60 buffer geruza hibridoa sartu dugu elektroi garraio geruza gisa, eta horrek fotodetektagailu organikoari propietate bereziak ematen dizkio, besteak beste, eraginkortasun handiagoa eta korronte ilun oso baxua, zarata murrizten duena", dio Sungjun Parkek. Fotodetektagailua siliziozko fotodiodo batean jar daiteke, iragazki gorri eta urdinak dituena, irudi sentsore hibrido bat sortzeko.
Ikertzaileek erakusten dute fotodetektagailu berriak siliziozko fotodiodo konbentzionalen pareko detekzio-tasak dituela. Detektagailuak 2 orduz funtzionatu zuen egonkor 150 °C-tik gorako tenperaturetan eta epe luzerako funtzionamendu-egonkortasuna erakutsi zuen 30 egunez 85 °C-tan. Fotodetektagailu hauek kolore-errendimendu ona ere erakusten dute.
Ondoren, fotodetektagailu eta irudi-sentsore hibrido berriak pertsonalizatzeko asmoa dute hainbat aplikaziotarako, hala nola, sentsore mugikorretarako eta eramangarrietarako (CMOS irudi-sentsoreak barne), hurbiltasun-sentsoreetarako eta pantailetako hatz-marken gailuak.
Argitaratze data: 2023ko uztailak 7