Rannsakendur hafa þróað og sýnt fram á nýja, gegnsæja, lífræna ljósnema sem gleypa grænt ljós og eru mjög næmir og samhæfðir við CMOS framleiðsluaðferðir. Að fella þessa nýju ljósnema inn í sílikon-myndnema gæti verið gagnlegt fyrir marga notkunarmöguleika. Þessi notkun felur í sér ljósbundna hjartsláttarmælingu, fingrafaragreiningu og tæki sem greina nærveru hluta í nágrenninu.
Hvort sem þeir eru notaðir í snjallsímum eða vísindamyndavélum, þá eru flestir myndgreiningarskynjarar í dag byggðir á CMOS-tækni og ólífrænum ljósnema sem breyta ljósmerkjum í rafmerki. Þó að ljósnemar úr lífrænum efnum veki athygli vegna þess að þeir geta hjálpað til við að bæta næmi, hefur hingað til reynst erfitt að framleiða afkastamikla lífræna ljósnema.
Sungjun Park, meðleiðandi rannsakandi við Ajou-háskóla í Suður-Kóreu, sagði: „Til að fella lífræna ljósnema inn í fjöldaframleidda CMOS-myndnema þarf lífræna ljósgleypiefni sem auðvelt er að framleiða í stórum stíl og geta greint myndina skýrt til að framleiða skarpar myndir við mikla rammatíðni í myrkri. Við höfum þróað gegnsæjar, grænnæmar lífrænar ljósdíóður sem geta uppfyllt þessar kröfur.“
Rannsakendurnir lýsa nýja lífræna ljósnemanum í tímaritinu Optica. Þeir bjuggu einnig til blending RGB myndgreiningarskynjara með því að leggja gegnsæjan, grænan, gleypandi lífrænan ljósnema ofan á kísillljósdíóðu með rauðum og bláum síum.
Kyung-Bae Park, meðleiðtogi rannsóknarhópsins frá Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) í Suður-Kóreu, sagði: „Þökk sé tilkomu blönduðu lífrænu biðminnislagi dregur grænt-sértækt ljósgleypandi lífrænt lag, sem notað er í þessum myndflögum, verulega úr krossrökum milli mismunandi litapixla og þessi nýja hönnun gæti gert afkastamiklar lífrænar ljósdíóður að mikilvægum hluta myndgreiningareininga og ljósnema fyrir fjölbreytt notkunarsvið.“
Fleiri hagnýtir lífrænir ljósnemar
Flest lífræn efni henta ekki til fjöldaframleiðslu vegna hitastigsnæmis þeirra. Þau þola annað hvort ekki háan hita sem notaður er við eftirvinnslu eða verða óstöðug þegar þau eru notuð við meðalhita í langan tíma. Til að sigrast á þessari áskorun hafa vísindamenn einbeitt sér að því að breyta stuðpúðalaginu í ljósnemanum til að bæta stöðugleika, skilvirkni og greiningu. Greiningarhæfni er mælikvarði á hversu vel skynjari getur greint veik merki. „Við kynntum til sögunnar blendingslag af gerðinni BCP (Bath Copper Line): C60 sem rafeindaflutningslag, sem gefur lífræna ljósnemanum sérstaka eiginleika, þar á meðal meiri skilvirkni og afar lágan dökkstraum, sem dregur úr hávaða,“ segir Sungjun Park. Ljósnemann er hægt að setja á kísilljósdíóðu með rauðum og bláum síum til að búa til blendingsmyndnema.
Rannsakendurnir sýna að nýi ljósneminn sýnir sambærilega greiningartíðni og hefðbundnar kísilljósdíóður. Skynjarinn starfaði stöðugt í 2 klukkustundir við hitastig yfir 150°C og sýndi langtíma rekstrarstöðugleika í 30 daga við 85°C. Þessir ljósnemar sýna einnig góða litaafköst.
Næst hyggjast þeir að sérsníða nýja ljósnema og blendingamyndnema fyrir fjölbreytt forrit, svo sem skynjara fyrir farsíma og klæðnað (þar á meðal CMOS-myndnema), nálægðarskynjara og fingrafaratæki á skjám.
Birtingartími: 7. júlí 2023