science >> Wetenschap >  >> Chemie

Realisatie van kleurfiltervrije beeldsensoren

Schematisch mechanisme van S-doping van met sol-gel verwerkte ZnO-film. Spin-coated thiocyanaation (SCN?) wordt omgezet in actieve S-soorten door warmtebehandeling en gemigreerd naar zuurstofvacatures door elektrostatische kracht. Eindelijk, tetrabutylammoniumion en resterende thiocyanaation worden gewassen met ethanol. Krediet:Daegu Gyeongbuk Instituut voor Wetenschap en Technologie (DGIST)

Een Zuid-Koreaans onderzoeksteam heeft een beeldsensor ontwikkeld die levendige kleuren vastlegt zonder kleurfilters. De Korea Research Foundation heeft aangekondigd dat professor Dae Sung Chung (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, Het onderzoeksteam van DGIST) heeft een organische beeldsensor ontwikkeld met een hoge kleurselectie met behulp van een verbindingstechniek tussen organische halfgeleiders en transparante elektroden.

De beeldsensor is een belangrijk opname-element in camera's, camerabewaking, en zelfrijdende auto's. De meeste beeldsensoren die tot nu toe op de markt zijn gebracht, zijn op silicium gebaseerd, en kleurfilters zijn essentieel om de kleur van licht nauwkeurig te identificeren. Echter, kleurenfilters zijn duur en hebben het fatale nadeel dat ze de dikte van de beeldsensor vergroten.

Het onderzoeksteam heeft dunne beeldsensoren ontwikkeld op basis van organische halfgeleiders die de tekortkomingen van silicium beeldsensoren kunnen compenseren. Vooral, de nieuwe sensoren maken het mogelijk om beelden duidelijk te implementeren zonder kleurfilters te gebruiken door de kleurselectie van organische halfgeleiders te vergroten.

Het onderzoeksteam ontwikkelde een methode om chemische defecten in het transparante elektrodeoppervlak van zinkoxide op te vullen met zwavelatomen. Schottky-junctie-eigenschappen tussen de organische halfgeleider en transparante elektrode zijn gemaximaliseerd, en zo de R/G/B-kleurselectie-opties te vergroten.

In aanvulling, aangezien de oppervlaktedefecten van transparante elektroden drastisch worden verminderd en de kwaliteit van dunne films uitstekend is, het kan de reproductie aanzienlijk verbeteren, dat is een chronisch probleem van organische halfgeleiders.

Schema van Schottky-contact tussen elektroden en halfgeleidend polymeer. Bovenste paneel is voor het geval van ongerept ZnO en het onderste paneel is voor het geval van S-gedoteerde ZnO. Geschatte uitputtingsbreedte en ingebouwd potentieel van elk monster worden aangegeven in de figuur. Krediet:Daegu Gyeongbuk Instituut voor Wetenschap en Technologie (DGIST)

Professor Chung legde het belang van de studie uit door te zeggen:"We hebben hoogwaardige kleurfiltervrije organische beeldsensoren ontwikkeld met behulp van een ideale Schottky-junctie tussen organische halfgeleiders en transparante elektroden. Naast kleurfiltervrije beeldsensoren, het zal naar verwachting van toepassing zijn op veel industriële toepassingen die verschillende vormen van verlijming vereisen, zoals zonnecellen, dunne filmtransistors, en gassensoren."

Dit onderzoeksresultaat werd op 30 mei gepubliceerd, 2018 in de online editie van Geavanceerde functionele materialen , een internationaal tijdschrift op het gebied van materiaaltechnologie en zal worden gepubliceerd als voorblad; het onderzoek is uitgevoerd met steun van het Ministerie van Wetenschap, Technologie, en Informatie en Communicatie en het Basic Research Project (Mainstay Researcher) van de Korea Research Foundation.