Технические науки

Разработаны конкурентоспособные органические фотодиоды

Fraunhofer FEP Institution

Международная команда исследователей разработала гибкие органические фотодиоды, которыми можно покрыть большую площадь. Устройства можно будет использовать для замены сложных дорогих матриц, которые требуются кремниевым фотодиодам. Органические фотодиоды обеспечивают сопоставимую производительность в видимом спектре и могу применяться при изготовлении различных детекторов, в биомедицинской визуализации и мониторинге. Статья опубликована в журнале Science.

«Мы смогли впервые продемонстрировать, что органические фотодиоды, созданные в растворах при низких температурах, могут зарегистрировать всего несколько сотен тысяч фотонов видимого света за секунду, — рассказал один из авторов исследования, сотрудник Технологического института Джорджии Канек Фуэнтес-Эрнандес. — Возможность наносить эти материалы на подложки большой площади произвольной формы означает, что новые органические фотодиоды обладают явными преимуществами по сравнению с современными кремниевыми фотодиодами».

В состав органических фотодиодов, разработанных международной командой ученых, входит полиэтиленимин, который позволяет создавать фотоэлектрические устройства с низким уровнем темнового тока — тока, который проходит через устройство в темноте. Таким образом, материалы могут быть использованы при создании фотодетекторов для улавливания слабых сигналов видимого света. Еще одно актуальное применение новых фотодиодов — пульсоксиметры, приборы, которые надевают на палец для измерения частоты сердечных сокращений и уровня кислорода в крови. Кроме того, фотодиоды можно использовать для обнаружения ионизирующего излучения с помощью сцинтилляции — вспышки света, излучаемой люминофором при столкновении с частицей высокой энергии.

Органические пленки поглощают свет эффективнее кремниевых, поэтому общая толщина, необходимая для поглощения этого света, очень мала — всего 500 нанометров. Грамм материала может покрыть поверхность офисного стола. Ключевые параметры производительности органических фотодиодов хорошо сопоставимы с кремниевыми, за исключением времени отклика. Это связано с тем, что органические устройства не так упорядочены, как кристаллические материалы. Теперь исследователи работают над тем, чтобы улучшить и этот параметр.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.