Schematisk mekanism för S-doping av sol-gel-bearbetad ZnO-film. Spinnbelagd tiocyanatjon (SCN?) omvandlas till aktiva S-arter genom värmebehandling och migreras till syrevakanser genom elektrostatisk kraft. Till sist, tetrabutylammoniumjon och kvarvarande tiocyanatjon tvättas med etanol. Kredit:Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)
Ett sydkoreanskt forskarlag har utvecklat en bildsensor som fångar livfulla färger utan färgfilter. Korea Research Foundation meddelade att professor Dae Sung Chung (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, DGIST)s forskargrupp har utvecklat en organisk bildsensor med högt färgval med hjälp av en bindningsteknik mellan organiska halvledare och transparenta elektroder.
Bildsensorn är ett viktigt inspelningselement i kameror, CCTV, och självkörande bilar. De flesta bildsensorer som har kommersialiserats hittills är kiselbaserade, och färgfilter är viktiga för att exakt identifiera ljusets färg. Dock, färgfilter är dyra och har den ödesdigra nackdelen att de ökar bildsensorns tjocklek.
Forskargruppen har utvecklat tunna bildsensorer baserade på organiska halvledare som kan kompensera för bristerna med kiselbildsensorer. Särskilt, de nya sensorerna gör att bilder kan implementeras tydligt utan att använda färgfilter genom att öka färgurvalet för organiska halvledare.
Forskargruppen utvecklade en metod för att fylla kemiska defekter i den transparenta elektrodytan gjord av zinkoxid med svavelatomer. Schottky-övergångsegenskaperna mellan den organiska halvledaren och den transparenta elektroden har maximerats, och därmed öka R/G/B färgvalsalternativ.
Dessutom, eftersom ytdefekterna hos transparenta elektroder minskar dramatiskt och kvaliteten på tunna filmer är utmärkt, det kan avsevärt förbättra reproduktionen, som har varit ett kroniskt problem med organiska halvledare.
Schema för Schottky-kontakt mellan elektroder och halvledande polymer. Den övre panelen är för fallet med orörd ZnO och den nedre panelen är för fallet med S-dopad ZnO. Uppskattad utarmningsbredd och inbyggd potential för varje prov anges i figuren. Kredit:Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)
Professor Chung förklarade betydelsen av studien genom att säga, "Vi har utvecklat högpresterande organiska bildsensorer utan färgfilter som använder en idealisk Schottky-övergång mellan organiska halvledare och transparenta elektroder. Liksom färgfilterfria bildsensorer, det förväntas vara tillämpbart på många industriella tillämpningar som kräver olika former av bindning, som solceller, tunnfilmstransistorer, och gassensorer."
Detta forskningsresultat publicerades den 30 maj, 2018 i nätupplagan av Avancerade funktionella material , en internationell tidskrift inom materialteknik och kommer att publiceras som omslagspapper; forskningen utfördes med stöd från vetenskapsministeriet, Teknologi, och information och kommunikation och grundforskningsprojektet (Mainstay Researcher) från Korea Research Foundation.
