ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦੇ ਨਵੀਨਤਮ ਖੋਜ ਨਤੀਜੇ

ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਨਵੇਂ ਹਰੇ ਰੌਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਹਨ ਜੋ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹਨ ਅਤੇ CMOS ਨਿਰਮਾਣ ਵਿਧੀਆਂ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਨਵੇਂ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸਿਲੀਕੋਨ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨਾ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਲਾਭਦਾਇਕ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਰੋਸ਼ਨੀ-ਅਧਾਰਤ ਦਿਲ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ, ਫਿੰਗਰਪ੍ਰਿੰਟ ਪਛਾਣ ਅਤੇ ਨੇੜਲੇ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਵਾਲੇ ਉਪਕਰਣ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।

ਭਾਵੇਂ ਸਮਾਰਟਫ਼ੋਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਜਾਂ ਵਿਗਿਆਨਕ ਕੈਮਰਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਅੱਜ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਇਮੇਜਿੰਗ ਸੈਂਸਰ CMOS ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਤੇ ਅਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹਨ ਜੋ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੇ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਜੈਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਬਣੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚ ਰਹੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਹੁਣ ਤੱਕ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਸਾਬਤ ਹੋਇਆ ਹੈ।

ਦੱਖਣੀ ਕੋਰੀਆ ਦੀ ਅਜੋ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਸਹਿ-ਮੁਖੀ ਖੋਜਕਰਤਾ ਸੁੰਗਜੁਨ ਪਾਰਕ ਨੇ ਕਿਹਾ: "ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ CMOS ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਵਿੱਚ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨ ਲਈ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੋਖਕਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਹਨੇਰੇ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਫਰੇਮ ਦਰਾਂ 'ਤੇ ਤਿੱਖੀਆਂ ਤਸਵੀਰਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਸਪਸ਼ਟ ਚਿੱਤਰ ਪਛਾਣ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਅਸੀਂ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ, ਹਰੇ-ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਹਨ ਜੋ ਇਹਨਾਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।"

ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਨਵੇਂ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦਾ ਵਰਣਨ ਆਪਟੀਕਾ ਜਰਨਲ ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਲਾਲ ਅਤੇ ਨੀਲੇ ਫਿਲਟਰਾਂ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਉੱਤੇ ਇੱਕ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਹਰੇ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਨੂੰ ਸੁਪਰਇੰਪੋਜ਼ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ RGB ਇਮੇਜਿੰਗ ਸੈਂਸਰ ਵੀ ਬਣਾਇਆ।

ਦੱਖਣੀ ਕੋਰੀਆ ਵਿੱਚ ਸੈਮਸੰਗ ਐਡਵਾਂਸਡ ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਆਫ਼ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ (SAIT) ਦੀ ਖੋਜ ਟੀਮ ਦੇ ਸਹਿ-ਨੇਤਾ, ਕਯੁੰਗ-ਬੇ ਪਾਰਕ ਨੇ ਕਿਹਾ: "ਇੱਕ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਜੈਵਿਕ ਬਫਰ ਪਰਤ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਲਈ ਧੰਨਵਾਦ, ਇਹਨਾਂ ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਗਈ ਹਰੇ-ਚੋਣਵੇਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼-ਸੋਖਣ ਵਾਲੀ ਜੈਵਿਕ ਪਰਤ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰੰਗਾਂ ਦੇ ਪਿਕਸਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕ੍ਰਾਸਟਾਕ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਨਵਾਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡਾਂ ਨੂੰ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਇਮੇਜਿੰਗ ਮੋਡੀਊਲ ਅਤੇ ਫੋਟੋਸੈਂਸਰਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਹਿੱਸਾ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।"

ਹੋਰ ਵਿਹਾਰਕ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ

ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥ ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਤੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ। ਉਹ ਜਾਂ ਤਾਂ ਇਲਾਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਜਾਂ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਦਰਮਿਆਨੇ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ 'ਤੇ ਅਸਥਿਰ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਚੁਣੌਤੀ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ, ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਸਥਿਰਤਾ, ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਖੋਜ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਬਫਰ ਪਰਤ ਨੂੰ ਸੋਧਣ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਖੋਜਯੋਗਤਾ ਇੱਕ ਮਾਪ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਸੈਂਸਰ ਕਮਜ਼ੋਰ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਕਿੰਨੀ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਖੋਜ ਸਕਦਾ ਹੈ। "ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਬਾਥ ਕਾਪਰ ਲਾਈਨ (BCP) ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ: C60 ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਬਫਰ ਪਰਤ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਪਰਤ ਵਜੋਂ, ਜੋ ਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਨੂੰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਗੁਣ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਡਾਰਕ ਕਰੰਟ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ, ਜੋ ਸ਼ੋਰ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ," ਸੁੰਗਜੁਨ ਪਾਰਕ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਨੂੰ ਲਾਲ ਅਤੇ ਨੀਲੇ ਫਿਲਟਰਾਂ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਨਵਾਂ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਰਵਾਇਤੀ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਖੋਜ ਦਰਾਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਡਿਟੈਕਟਰ 150 °C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ 2 ਘੰਟੇ ਸਥਿਰਤਾ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਸੀ ਅਤੇ 85 °C 'ਤੇ 30 ਦਿਨਾਂ ਲਈ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਥਿਰਤਾ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਸੀ। ਇਹ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਵਧੀਆ ਰੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵੀ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਅੱਗੇ, ਉਹ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਨਵੇਂ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਅਤੇ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਹੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮੋਬਾਈਲ ਅਤੇ ਪਹਿਨਣਯੋਗ ਸੈਂਸਰ (CMOS ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਸਮੇਤ), ਨੇੜਤਾ ਸੈਂਸਰ, ਅਤੇ ਡਿਸਪਲੇਅ 'ਤੇ ਫਿੰਗਰਪ੍ਰਿੰਟ ਡਿਵਾਈਸਾਂ।