Under JST Strategic Basic Research Programs, PRESTO-forskaren Ayumi Ishii, (Toin University of Yokohama, speciellt utsedd föreläsare) har utvecklat en fotodiod som använder en kristallin film bestående av blyperovskitföreningar med organiska kirala molekyler för att detektera cirkulärt polariserat ljus utan filter.

En teknik för att upptäcka "polarisering, ' eller ljusets oscillationsriktning kan visualisera föremålsytor med skador, främmande föremål, och förvrängningar. Vidare, detektering av cirkulärt polariserat ljus, eller roterande elektriskt ljusfält gör det möjligt för oss att identifiera stressintensitet och fördelning av föremål. Konventionella fotodioder för kamera- eller sensortillämpningar kan inte detektera polarisering av ljus direkt, och därför, olika typer av filter måste fästas ovanpå enheten för att separera informationen om polarisering rumsligt. Dessa strukturer orsakar avsevärda förluster av känslighet och upplösning i ljusdetekteringen, speciellt detektion av cirkulärt polariserat ljus har hittills ansetts vara svårt. Således, det har varit mycket önskat att utveckla en ny sensor för detektering av cirkulärt polariserat ljus utan några filter.

I föreliggande studie, Dr. Ishii förberedde en organisk-oorganisk hybrid kiral kristallin film bestående av blyperovskitföreningar och organiska molekyler med kiralitet, som inte kan läggas ovanpå sin spegelbild som höger och vänster händer. Denna studie visade att hybridfilmen bildar en spiralformad endimensionell (1D) kedjestruktur och spiralriktningen tillåter selektiv absorption av vänster- eller högerhänt cirkulärt polariserat ljus. Fotodioden baserad på denna 1D kirala kristallina film detekterade framgångsrikt rotationsriktningen för cirkulärt polariserat ljus utan filter. Förhållandet mellan känsligheterna mellan vänster- och högerhänta cirkulärt polariserade ljusdetektioner uppnådde världens högsta värde på 25 eller högre för en filterlös cirkulär polarisationsdetektor.

Direkt detektering av cirkulärt polariserat ljus utan filter som visas i föreliggande resultat möjliggör högre känslighet och miniatyrisering av fotodetektorer. Det förväntas bli en ny sensorteknologi som skulle uppnå förvärv av en tidigare oidentifierad information och erkännande av stress.