【儀表網 研發快訊】由于在3D人臉識別、增強/虛擬現實、機器人和自動駕駛汽車等人工智能驅動技術中的潛在應用，市場對近紅外(NIR)和短波長紅外(SWIR)光譜對高像素數、低成本焦平面陣列的需求激增。傳統的短波紅外光電二極管依賴于晶體鍺(Ge)或砷化銦鎵(InGaAs)，但其存在暗電流高和制造工藝復雜等局限性。有機半導體的出現提供了一種有前途的替代方案，具有更容易制造和可調光學特性的潛力。
據外媒報道，華南理工大學(South China University of Technology)的研究人員創建出基于有機半導體的紅外光電探測器，有望改變成像技術。相關研究發表于期刊《高分子科學(Chinese Journal of Polymer Scienc)》，并表明這些有機光電二極管可以在從近紫外到短波長紅外的廣泛波長范圍內工作，其性能優于傳統的無機探測器。
圖片來源：期刊《高分子科學》
該團隊利用窄帶隙聚合物半導體，制造出能夠檢測廣泛紅外波長的薄膜光電二極管。這項新技術的性能水平可與傳統無機光電探測器(例如由砷化銦鎵(InGaAs)制成的光電探測器)相媲美，但成本僅為其一小部分。
研究人員結合了更大的雜原子、區域規則主鏈和側鏈上延伸的支化位置的策略，開發出具有從近紫外到短波長紅外光譜響應的聚合物半導體。
由此產生的器件表現出令人印象深刻的比探測率，在1.15 m處達到5.55×1012瓊斯，可媲美InGaAs基探測器。這些有機光電探測器被組裝成高像素密度圖像陣列，具有不需要在傳感層中進行像素級圖案化的獨特功能。這種方法簡化了制造過程并顯著降低了成本。
主要研究人員之一Fei Huang教授表示：“我們開發的有機光電探測器標志著向具有成本效益的高性能紅外成像技術邁出了關鍵一步。這些器件為傳統無機光電二極管提供了靈活且可擴展的替代方案，潛在應用范圍從工業機器人到醫療診斷。”
這些新型有機光電探測器可能會影響多個行業。它們為安全和監控中使用的成像系統提供了一種低成本的替代方案。此外，基于有機的技術可以帶來更實惠、更容易獲得的醫療成像設備，從而在醫療保健環境中得到更廣泛的采用。這些設備的靈活性和可擴展性也為人工智能和機器人技術的創新應用打開了大門。
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