【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】由于在3D人臉識別、增強/虛擬現(xiàn)實、機器人和自動駕駛汽車等人工智能驅(qū)動技術(shù)中的潛在應(yīng)用，市場對近紅外(NIR)和短波長紅外(SWIR)光譜對高像素數(shù)、低成本焦平面陣列的需求激增。傳統(tǒng)的短波紅外光電二極管依賴于晶體鍺(Ge)或砷化銦鎵(InGaAs)，但其存在暗電流高和制造工藝復(fù)雜等局限性。有機半導(dǎo)體的出現(xiàn)提供了一種有前途的替代方案，具有更容易制造和可調(diào)光學(xué)特性的潛力。
據(jù)外媒報道，華南理工大學(xué)(South China University of Technology)的研究人員創(chuàng)建出基于有機半導(dǎo)體的紅外光電探測器，有望改變成像技術(shù)。相關(guān)研究發(fā)表于期刊《高分子科學(xué)(Chinese Journal of Polymer Scienc)》，并表明這些有機光電二極管可以在從近紫外到短波長紅外的廣泛波長范圍內(nèi)工作，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的無機探測器。
圖片來源：期刊《高分子科學(xué)》
該團隊利用窄帶隙聚合物半導(dǎo)體，制造出能夠檢測廣泛紅外波長的薄膜光電二極管。這項新技術(shù)的性能水平可與傳統(tǒng)無機光電探測器(例如由砷化銦鎵(InGaAs)制成的光電探測器)相媲美，但成本僅為其一小部分。
研究人員結(jié)合了更大的雜原子、區(qū)域規(guī)則主鏈和側(cè)鏈上延伸的支化位置的策略，開發(fā)出具有從近紫外到短波長紅外光譜響應(yīng)的聚合物半導(dǎo)體。
由此產(chǎn)生的器件表現(xiàn)出令人印象深刻的比探測率，在1.15 m處達到5.55×1012瓊斯，可媲美InGaAs基探測器。這些有機光電探測器被組裝成高像素密度圖像陣列，具有不需要在傳感層中進行像素級圖案化的獨特功能。這種方法簡化了制造過程并顯著降低了成本。
主要研究人員之一Fei Huang教授表示：“我們開發(fā)的有機光電探測器標志著向具有成本效益的高性能紅外成像技術(shù)邁出了關(guān)鍵一步。這些器件為傳統(tǒng)無機光電二極管提供了靈活且可擴展的替代方案，潛在應(yīng)用范圍從工業(yè)機器人到醫(yī)療診斷。”
這些新型有機光電探測器可能會影響多個行業(yè)。它們?yōu)榘踩捅O(jiān)控中使用的成像系統(tǒng)提供了一種低成本的替代方案。此外，基于有機的技術(shù)可以帶來更實惠、更容易獲得的醫(yī)療成像設(shè)備，從而在醫(yī)療保健環(huán)境中得到更廣泛的采用。這些設(shè)備的靈活性和可擴展性也為人工智能和機器人技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用打開了大門。
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