研究人員開發(fā)出一種吸收綠光的透明有機光電探測器

韓國研究人員開發(fā)出一種吸收綠光的透明有機光電探測器，該探測器具有高靈敏度并與CMOS制造方法兼容。將這些新的光電探測器整合到有機硅混合圖像傳感器中，或有助于開發(fā)基于光的心率監(jiān)測、指紋識別和檢測附近物體存在的設備。研究成果近日刊發(fā)在《光學》期刊上。

當今的大多數(shù)成像傳感器都是基于CMOS技術將光信號轉換為電信號的無機光電探測器。例如，由有機材料制成的光電探測器雖具高靈敏度，但制造高性能有機光電探測器很困難。

研究人員稱，要將有機光電探測器集成到大規(guī)模生產(chǎn)的CMOS圖像傳感器中，需要有機光吸收器，這種吸收器易于大規(guī)模制造，且可實現(xiàn)生動的圖像識別，并在黑暗中以高幀速率產(chǎn)生清晰的圖像。為此，他們開發(fā)了可滿足這些要求的高靈敏綠色透明有機光電二極管。

由于引入了混合有機緩沖層，這些圖像傳感器中使用的綠色選擇性吸光有機層大大減少了不同顏色像素之間的串擾。這種新設計可讓高性能有機光電二極管成為各種應用中使用的成像模塊和光電傳感器的主要組件。

大多數(shù)有機材料不適合大規(guī)模生產(chǎn)，因為它們不能承受用于后處理的高溫，或者在中等溫度下長期使用會變得不穩(wěn)定。為了克服這一挑戰(zhàn)，研究人員專注于修改光電探測器的緩沖層，以提高穩(wěn)定性、效率和探測能力。

研究人員引入了浴銅素混合緩沖層作為電子傳輸層，這為有機光電探測器提供了卓越的特性，包括更高的效率和極低的暗電流，從而降低了噪音。該光電探測器可放置在帶有紅色和藍色濾光片的硅光電二極管上，以創(chuàng)建混合圖像傳感器。

研究人員說，新的光電探測器表現(xiàn)出與傳統(tǒng)硅光電二極管相當?shù)奶綔y能力。探測器表現(xiàn)出良好的色彩表現(xiàn)，在150℃以上的溫度下穩(wěn)定運行2小時，在85℃下運行30天，表現(xiàn)出了長期運行穩(wěn)定性。

研究人員制造了具有高靈敏度且與CMOS制造方法兼容的綠色吸收透明有機光電探測器。他們將其中一個綠色有機光電探測器與帶有紅色和藍色濾光片的硅光電二極管相結合，創(chuàng)建出有機—硅混合RGB成像傳感器。