పరిశోధకులు అధిక సున్నితత్వం కలిగి, CMOS తయారీ పద్ధతులకు అనుకూలంగా ఉండే కొత్త ఆకుపచ్చ కాంతిని శోషించుకునే పారదర్శక ఆర్గానిక్ ఫోటోడిటెక్టర్లను అభివృద్ధి చేసి, ప్రదర్శించారు. ఈ కొత్త ఫోటోడిటెక్టర్లను సిలికాన్ హైబ్రిడ్ ఇమేజ్ సెన్సార్లలో పొందుపరచడం అనేక అనువర్తనాలకు ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. ఈ అనువర్తనాలలో కాంతి ఆధారిత హృదయ స్పందన పర్యవేక్షణ, వేలిముద్ర గుర్తింపు మరియు సమీపంలోని వస్తువుల ఉనికిని గుర్తించే పరికరాలు ఉన్నాయి.
స్మార్ట్ఫోన్లలో లేదా శాస్త్రీయ కెమెరాలలో ఉపయోగించినా, నేటి చాలా ఇమేజింగ్ సెన్సార్లు CMOS టెక్నాలజీ మరియు కాంతి సంకేతాలను విద్యుత్ సంకేతాలుగా మార్చే అకర్బన ఫోటోడిటెక్టర్లపై ఆధారపడి ఉన్నాయి. సేంద్రీయ పదార్థాలతో తయారు చేసిన ఫోటోడిటెక్టర్లు సున్నితత్వాన్ని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడగలవు కాబట్టి అవి దృష్టిని ఆకర్షిస్తున్నప్పటికీ, అధిక పనితీరు గల సేంద్రీయ ఫోటోడిటెక్టర్లను తయారు చేయడం ఇప్పటివరకు కష్టంగానే ఉంది.
దక్షిణ కొరియాలోని అజౌ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన సహ-ప్రధాన పరిశోధకుడు సుంగ్జున్ పార్క్ ఇలా అన్నారు: “భారీగా ఉత్పత్తి చేయబడిన CMOS ఇమేజ్ సెన్సార్లలో ఆర్గానిక్ ఫోటోడిటెక్టర్లను పొందుపరచడానికి, పెద్ద ఎత్తున సులభంగా తయారు చేయగల మరియు చీకటిలో అధిక ఫ్రేమ్ రేట్లతో స్పష్టమైన చిత్రాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి స్పష్టమైన చిత్ర గుర్తింపు సామర్థ్యం గల ఆర్గానిక్ కాంతి శోషకాలు అవసరం. ఈ అవసరాలను తీర్చగల పారదర్శక, ఆకుపచ్చ-సున్నితమైన ఆర్గానిక్ ఫోటోడయోడ్లను మేము అభివృద్ధి చేశాము.”
పరిశోధకులు ఆప్టికా జర్నల్లో కొత్త ఆర్గానిక్ ఫోటోడిటెక్టర్ను వివరించారు. వారు ఎరుపు మరియు నీలం ఫిల్టర్లతో కూడిన సిలికాన్ ఫోటోడయోడ్పై పారదర్శక ఆకుపచ్చ శోషక ఆర్గానిక్ ఫోటోడిటెక్టర్ను అమర్చడం ద్వారా హైబ్రిడ్ RGB ఇమేజింగ్ సెన్సార్ను కూడా సృష్టించారు.
దక్షిణ కొరియాలోని శాంసంగ్ అడ్వాన్స్డ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ (SAIT) పరిశోధన బృందం సహ-నాయకుడు క్యుంగ్-బే పార్క్ ఇలా అన్నారు: “హైబ్రిడ్ ఆర్గానిక్ బఫర్ లేయర్ను ప్రవేశపెట్టడం వల్ల, ఈ ఇమేజ్ సెన్సార్లలో ఉపయోగించే ఆకుపచ్చ రంగును మాత్రమే గ్రహించే ఆర్గానిక్ లేయర్, విభిన్న రంగు పిక్సెల్ల మధ్య క్రాస్టాక్ను బాగా తగ్గిస్తుంది. ఈ కొత్త డిజైన్, అధిక పనితీరు గల ఆర్గానిక్ ఫోటోడయోడ్లను వివిధ రకాల అనువర్తనాల కోసం ఇమేజింగ్ మాడ్యూల్స్ మరియు ఫోటోసెన్సార్లలో ఒక ప్రధాన భాగంగా మార్చగలదు.”
మరింత ఆచరణాత్మక సేంద్రీయ ఫోటోడిటెక్టర్లు
చాలా సేంద్రీయ పదార్థాలు ఉష్ణోగ్రత పట్ల వాటి సున్నితత్వం కారణంగా భారీ ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉండవు. అవి పోస్ట్-ట్రీట్మెంట్ కోసం ఉపయోగించే అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోలేవు లేదా మితమైన ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఎక్కువ కాలం ఉపయోగించినప్పుడు అస్థిరంగా మారతాయి. ఈ సవాలును అధిగమించడానికి, శాస్త్రవేత్తలు స్థిరత్వం, సామర్థ్యం మరియు గుర్తింపును మెరుగుపరచడానికి ఫోటోడిటెక్టర్ యొక్క బఫర్ పొరను సవరించడంపై దృష్టి సారించారు. గుర్తించగల సామర్థ్యం అనేది ఒక సెన్సార్ బలహీనమైన సంకేతాలను ఎంత బాగా గుర్తించగలదో తెలిపే కొలమానం. "మేము ఎలక్ట్రాన్ రవాణా పొరగా బాత్ కాపర్ లైన్ (BCP) : C60 హైబ్రిడ్ బఫర్ పొరను ప్రవేశపెట్టాము, ఇది సేంద్రీయ ఫోటోడిటెక్టర్కు అధిక సామర్థ్యం మరియు శబ్దాన్ని తగ్గించే అత్యంత తక్కువ డార్క్ కరెంట్ వంటి ప్రత్యేక లక్షణాలను అందిస్తుంది," అని సుంగ్జున్ పార్క్ చెప్పారు. హైబ్రిడ్ ఇమేజ్ సెన్సార్ను సృష్టించడానికి, ఈ ఫోటోడిటెక్టర్ను ఎరుపు మరియు నీలం ఫిల్టర్లతో కూడిన సిలికాన్ ఫోటోడయోడ్పై ఉంచవచ్చు.
కొత్త ఫోటోడిటెక్టర్, సాంప్రదాయ సిలికాన్ ఫోటోడయోడ్లతో పోల్చదగిన గుర్తింపు రేట్లను ప్రదర్శిస్తుందని పరిశోధకులు చూపిస్తున్నారు. ఈ డిటెక్టర్ 150 °C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద 2 గంటల పాటు స్థిరంగా పనిచేసింది మరియు 85 °C వద్ద 30 రోజుల పాటు దీర్ఘకాలిక కార్యాచరణ స్థిరత్వాన్ని ప్రదర్శించింది. ఈ ఫోటోడిటెక్టర్లు మంచి రంగు పనితీరును కూడా కనబరుస్తాయి.
తరువాత, వారు మొబైల్ మరియు ధరించగలిగే సెన్సార్లు (CMOS ఇమేజ్ సెన్సార్లతో సహా), ప్రాక్సిమిటీ సెన్సార్లు, మరియు డిస్ప్లేలపై వేలిముద్ర పరికరాలు వంటి వివిధ రకాల అనువర్తనాల కోసం కొత్త ఫోటోడిటెక్టర్లు మరియు హైబ్రిడ్ ఇమేజ్ సెన్సార్లను అనుకూలీకరించాలని యోచిస్తున్నారు.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: జూలై-07-2023