ಸಾವಯವ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು

ಸಂಶೋಧಕರು ಹೊಸ ಹಸಿರು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪಾರದರ್ಶಕ ಸಾವಯವ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅವು ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು CMOS ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಹೊಸ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕೋನ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುವುದು ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದು. ಈ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ಆಧಾರಿತ ಹೃದಯ ಬಡಿತ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ, ಬೆರಳಚ್ಚು ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ವಸ್ತುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುವ ಸಾಧನಗಳು ಸೇರಿವೆ.

ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದರೂ ಅಥವಾ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದರೂ, ಇಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಸಂವೇದಕಗಳು CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಅಜೈವಿಕ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ. ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಗಮನ ಸೆಳೆಯುತ್ತಿದ್ದರೂ, ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸಾವಯವ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವೆಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ.

ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದ ಅಜೌ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಹ-ಪ್ರಮುಖ ಸಂಶೋಧಕ ಸಂಗ್ಜುನ್ ಪಾರ್ಕ್ ಹೀಗೆ ಹೇಳಿದರು: “ಸಾವಯವ ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ CMOS ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲು ಸಾವಯವ ಬೆಳಕಿನ ಅಬ್ಸಾರ್ಬರ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಇವು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲು ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಕತ್ತಲೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳಲ್ಲಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಎದ್ದುಕಾಣುವ ಚಿತ್ರ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಗೆ ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ. ಈ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬಲ್ಲ ಪಾರದರ್ಶಕ, ಹಸಿರು-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಾವಯವ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ನಾವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ.”

ಸಂಶೋಧಕರು ಆಪ್ಟಿಕಾ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಸಾವಯವ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೋಡಯೋಡ್‌ಗೆ ಪಾರದರ್ಶಕ ಹಸಿರು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾವಯವ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸೂಪರ್‌ಇಂಪೋಸ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಹೈಬ್ರಿಡ್ RGB ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಸಹ ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದ ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್‌ಡ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (SAIT) ನ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡದ ಸಹ-ನಾಯಕಿ ಕ್ಯುಂಗ್-ಬೇ ಪಾರ್ಕ್ ಹೀಗೆ ಹೇಳಿದರು: “ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಸಾವಯವ ಬಫರ್ ಪದರದ ಪರಿಚಯಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಈ ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಹಸಿರು-ಆಯ್ದ ಬೆಳಕು-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾವಯವ ಪದರವು ವಿಭಿನ್ನ ಬಣ್ಣದ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಡ್ಡ-ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸಾವಯವ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಫೋಟೋಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು.”

ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾವಯವ ದ್ಯುತಿಶೋಧಕಗಳು

ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನಂತರ ಬಳಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಮಧ್ಯಮ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಬಳಸಿದಾಗ ಅಸ್ಥಿರವಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಸವಾಲನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸ್ಥಿರತೆ, ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಬಫರ್ ಪದರವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವತ್ತ ಗಮನಹರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆ ಎಂದರೆ ಸಂವೇದಕವು ದುರ್ಬಲ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಎಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. "ನಾವು ಸ್ನಾನದ ತಾಮ್ರ ರೇಖೆ (BCP) ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದ್ದೇವೆ: C60 ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಬಫರ್ ಪದರವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಪದರವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಸಾವಯವ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿಶೇಷ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಸಂಗ್ಜುನ್ ಪಾರ್ಕ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಬಹುದು.

ಹೊಸ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊಡಯೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಪತ್ತೆ ದರಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ 150 °C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿತು ಮತ್ತು 85 °C ನಲ್ಲಿ 30 ದಿನಗಳವರೆಗೆ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿತು. ಈ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಉತ್ತಮ ಬಣ್ಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಹ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಮುಂದೆ, ಮೊಬೈಲ್ ಮತ್ತು ಧರಿಸಬಹುದಾದ ಸಂವೇದಕಗಳು (CMOS ಇಮೇಜ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ), ಸಾಮೀಪ್ಯ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶನಗಳಲ್ಲಿನ ಫಿಂಗರ್‌ಪ್ರಿಂಟ್ ಸಾಧನಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಹೊಸ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಇಮೇಜ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಲು ಅವರು ಯೋಜಿಸಿದ್ದಾರೆ.