研究人員已經開發並展示了新的綠光吸收透明有機光電探測器，它具有高靈敏度並跟CMOS製造方法兼容。將這些新的光電探測器納入有機-硅混合圖像傳感器可能對許多應用有用。這些應用包括基於光的心率監測、指紋識別及檢測附近物體存在的設備。
無論是用於科學相機還是智能手機，今天的大多數成像傳感器都是基於CMOS技術和無機光電探測器將光信號轉換成電信號。儘管由有機材料製成的光電探測器正在吸引人們的注意，因為它們可以幫助提高靈敏度，如到目前為止，事實證明很難製造出高性能的有機光電探測器。
共同領導研究小組、韓國亞洲大學的Sungjun Park說道：“要將有機光電探測器納入大規模生產的CMOS圖像傳感器中需要易於大規模製造的有機光吸收劑並能完成生動的圖像識別以在黑暗中以高幀率產生清晰的圖像。我們開發了透明的綠色敏感的有機光電二極管，可以滿足這些要求。”
研究人員於當地時間8月25日在《Optica》上描述了新的有機光電探測器。另外，他們還通過將透明的綠色吸收有機光電探測器疊加到帶有紅色和藍色過濾器的硅光電二極管上創造了一個混合的RGB成像傳感器。
“由於引入了混合有機緩衝層，這些圖像傳感器中使用的綠色選擇性光吸收有機層大大減少了不同顏色像素之間的串擾，”來自韓國三星高級技術研究所(SAIT)的研究小組共同負責人Kyung-Bae Park說道，“這種新設計可以使高性能的有機光電二極管成為用於各種應用的成像模塊和光電傳感器的主要部件。”
更加實用的有機光電探測器
大多數有機材料由於對溫度敏感而不適合大規模生產。它們要麼不能承受用於後處理的高溫，要麼在中等溫度下長期使用時變得不穩定。為了克服這一挑戰，科學家們專註於修改光電探測器的緩衝層以提高穩定性、效率和檢測性。探測性是衡量一個傳感器能夠探測到微弱信號的程度。
“我們引入了一個浴銅靈(BCP)：C60混合緩衝層作為電子傳輸層，”Sungjun Park說道，“這使有機光電探測器具有特殊的特性，包括更高的效率和極低的暗電流，從而降低了噪音。”這種光電探測器可以放在帶有紅色和藍色過濾器的硅光電二極管上以創建一個混合圖像傳感器。
研究人員證明，新的光電探測器表現出跟傳統硅光電二極管相當的檢測率。探測器在150 °C以上的溫度下穩定運行2小時，並在85 °C下顯示出30天的長期運行穩定性。這些光電探測器還表現出良好的色彩表現力。
下一步，他們計劃定製新的光電探測器和混合圖像傳感器，用於各種應用，如移動和可穿戴傳感器、接近傳感器和顯示器上的指紋裝置。