| 0 |
|
Сотрудники Технологического института штата Джорджия (Georgia Tech) в сегодняшней статье для журнала Science показали, что прогресс в области органической электроники достиг точки, в которой органические фотодиоды превзошли кремниевые аналоги по основным рабочим характеристикам (за исключением времени отклика).
С учётом других преимуществ органической электроники, таких как низкая себестоимость, возможность синтеза из раствора при комнатных температурах, удобство нанесения на поверхности любой кривизны, новые фотодиоды имеют большие перспективы применения в областях, требующих регистрации света малой интенсивности на больших площадях с времени отклика в диапазоне десятков микросекунд.
«Это первая демонстрация того, как такие устройства, созданные из раствора при низких температурах, могут регистрировать менее нескольких сотен тысяч фотонов видимого света каждую секунду, что соответствует величине света, достигающего нашего глаза от одной звезды в темном небе, — сказал Канек Фуэнтес-Эрнандес (Canek Fuentes-Hernandez), главный научный сотрудник Школы электротехники и вычислительной техники Georgia Tech.
Устройства, изготовленные в лаборатории Бернарда Киппелена (Bernard Kippelen) с использованием полиэтиленимина, устойчивы к воздействию атмосферы и имеют низкие уровни темнового тока (десятки фемтоампер) — то есть подходят для детектирования очень слабых световых сигналов — на порядок слабее, чем те, с которыми могут работать традиционные фотодиоды.
«Тонкие органические плёнки поглощают свет более эффективно, чем кремний, — сказал Киппелен. — Даже если вы увеличите их площадь, общий объём вашего детектора останется небольшим. При (таком же) увеличении площади кремниевого детектора, вы получите больший объём материалов, который при комнатной температуре будет генерировать много электронного шума».
Толщина активного слоя фотодиодов, изготовленных в лаборатории Киппелена, не превышает 500 нанометров, таки образом одного грамма органического материала хватит, чтобы покрыть поверхность, например, офисного стола.
Что касается сокращения отставания от кремния по времени отклика, исследователи сейчас активно работают в этом направлении и видят предпосылки для улучшения этого параметра органических фотодиодов примерно в сто раз.
«Поскольку мы используем материалы, полученные из чернил с использованием печатных технологий, они не так упорядочены, как кристаллические материалы, — пояснил Киппелен. — Как результат, подвижность и скорость носителей, которые могут перемещаться в этих материалах, ниже, чем в кремнии, и вы не можете получать столь же быстрые сигналы. Но для многих приложений вам и не нужны пикосекунды или наносекунды».
Среди таких приложений — биомедицинских визуализация, гибкие носимые устройства мониторинга состояния организма, интерфейсы для бесконтактного (например, жестового) взаимодействия человека с компьютером, массивы фотодиодов для крупномасштабной рентгенографии и для сцинтилляционного детектирования ионизирующего излучения.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
