ຜົນການຄົ້ນຄວ້າຫຼ້າສຸດຂອງເຄື່ອງກວດຈັບພາບອິນຊີ

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນແສງສະຫວ່າງສີຂຽວໃຫມ່ດູດເອົາເຄື່ອງກວດຈັບພາບອິນຊີໂປ່ງໃສທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງແລະເຫມາະສົມກັບວິທີການຜະລິດ CMOS. ການລວມເອົາເຄື່ອງກວດຈັບພາບໃໝ່ເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າໃນເຊັນເຊີຮູບພາບແບບປະສົມຊິລິໂຄນສາມາດເປັນປະໂຫຍດສຳລັບຫຼາຍໆແອັບພລິເຄຊັນ. ແອັບພລິເຄຊັ່ນເຫຼົ່ານີ້ລວມມີການຕິດຕາມອັດຕາການເຕັ້ນຂອງຫົວໃຈທີ່ອີງໃສ່ແສງ, ການຮັບຮູ້ລາຍນິ້ວມື ແລະ ອຸປະກອນທີ່ກວດພົບການປະກົດຕົວຂອງວັດຖຸໃກ້ຄຽງ.

ບໍ່ວ່າຈະເປັນການນໍາໃຊ້ໃນໂທລະສັບສະຫຼາດຫຼືກ້ອງຖ່າຍຮູບວິທະຍາສາດ, ເຊັນເຊີຮູບພາບສ່ວນໃຫຍ່ໃນມື້ນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຊີ CMOS ແລະເຄື່ອງກວດຈັບພາບອະນົງຄະທາດທີ່ແປງສັນຍານແສງສະຫວ່າງເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ. ເຖິງແມ່ນວ່າເຄື່ອງກວດຈັບພາບທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸອິນຊີແມ່ນດຶງດູດຄວາມສົນໃຈເພາະວ່າມັນສາມາດຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມອ່ອນໄຫວໄດ້, ແຕ່ມາຮອດປັດຈຸບັນມັນໄດ້ພິສູດຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຜະລິດເຄື່ອງກວດຈັບພາບອິນຊີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າຮ່ວມ Sungjun Park, ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Ajou ໃນປະເທດເກົາຫຼີໃຕ້, ກ່າວວ່າ: "ການລວມເອົາເຄື່ອງກວດຈັບພາບອິນຊີເຂົ້າໃນເຊັນເຊີຮູບພາບ CMOS ທີ່ຜະລິດເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍຕ້ອງການເຄື່ອງດູດແສງສະຫວ່າງອິນຊີທີ່ງ່າຍຕໍ່ການຜະລິດໃນຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະສາມາດຮັບຮູ້ຮູບພາບທີ່ມີຊີວິດຊີວາເພື່ອຜະລິດຮູບພາບທີ່ຄົມຊັດໃນອັດຕາເຟຣມສູງໃນຄວາມມືດ. ພວກເຮົາໄດ້ພັດທະນາຄວາມໂປ່ງໃສ, ສີຂຽວ - ຄວາມລະອຽດອ່ອນເພື່ອຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງຮູບພາບເຫຼົ່ານີ້."

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ອະທິບາຍເຖິງເຄື່ອງກວດຈັບພາບອິນຊີແບບໃໝ່ໃນວາລະສານ Optica. ພວກເຂົາຍັງໄດ້ສ້າງເຊັນເຊີການຖ່າຍຮູບ RGB ແບບປະສົມໂດຍການໃສ່ເຄື່ອງກວດຈັບພາບອິນຊີສີຂຽວທີ່ໂປ່ງໃສໃສ່ໃນ photodiode ຊິລິໂຄນທີ່ມີການກັ່ນຕອງສີແດງແລະສີຟ້າ.

Kyung-Bae Park, ຜູ້ຮ່ວມນຳທີມວິໄຈຈາກສະຖາບັນເທັກໂນໂລຍີຂັ້ນສູງຂອງ Samsung (SAIT) ໃນປະເທດເກົາຫຼີໃຕ້ ກ່າວວ່າ: “ຍ້ອນການນຳມາໃຊ້ຊັ້ນສານຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະແບບປະສົມ, ຊັ້ນອະນຸມູນອິດສະລະທີ່ເລືອກແສງສີຂຽວທີ່ໃຊ້ໃນເຊັນເຊີຮູບພາບເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການຂ້າມຜ່ານລະຫວ່າງ pixels ສີຕ່າງໆໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະ ການອອກແບບໃໝ່ນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ຮູບພາບທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ ແລະ ອົງປະກອບພາບດີໂອເປີນິນ. ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ."

ເຄື່ອງກວດຈັບພາບອິນຊີທີ່ປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ

ວັດສະດຸອິນຊີສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດມະຫາຊົນເນື່ອງຈາກຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບອຸນຫະພູມ. ພວກມັນບໍ່ສາມາດທົນກັບອຸນຫະພູມສູງທີ່ໃຊ້ໃນການປິ່ນປົວຫຼັງການປິ່ນປົວ ຫຼືບໍ່ຄົງທີ່ເມື່ອໃຊ້ໃນອຸນຫະພູມປານກາງເປັນເວລາດົນນານ. ເພື່ອເອົາຊະນະສິ່ງທ້າທາຍນີ້, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ສຸມໃສ່ການດັດແກ້ຊັ້ນ buffer ຂອງ photodetector ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ປະສິດທິພາບ, ແລະການຊອກຄົ້ນຫາ. Detectability ແມ່ນການວັດແທກວ່າເຊັນເຊີສາມາດກວດພົບສັນຍານທີ່ອ່ອນແອໄດ້ດີເທົ່າໃດ. "ພວກເຮົາໄດ້ນໍາສະເຫນີສາຍທອງແດງອາບນ້ໍາ (BCP): C60 hybrid buffer layer ເປັນຊັ້ນການຂົນສົ່ງເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຊິ່ງໃຫ້ຄຸນສົມບັດພິເສດຂອງ photodetector ອິນຊີ, ລວມທັງປະສິດທິພາບທີ່ສູງຂຶ້ນແລະກະແສຊ້ໍາຕ່ໍາທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ," Sungjun Park ເວົ້າ. ເຄື່ອງກວດຈັບພາບສາມາດຖືກໃສ່ໃສ່ໂຟໂຕdiode ຊິລິໂຄນທີ່ມີການກັ່ນຕອງສີແດງແລະສີຟ້າເພື່ອສ້າງເຊັນເຊີຮູບພາບປະສົມ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ photodetector ໃຫມ່ສະແດງອັດຕາການກວດພົບທຽບກັບ photodiodes ຊິລິຄອນທໍາມະດາ. ເຄື່ອງກວດຈັບໄດ້ເຮັດວຽກຢ່າງຫມັ້ນຄົງເປັນເວລາ 2 ຊົ່ວໂມງທີ່ອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 150 ° C ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການດໍາເນີນງານໃນໄລຍະຍາວເປັນເວລາ 30 ມື້ຢູ່ທີ່ 85 ° C. ເຄື່ອງກວດຈັບພາບເຫຼົ່ານີ້ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະຕິບັດສີທີ່ດີ.

ຕໍ່ໄປ, ພວກເຂົາວາງແຜນທີ່ຈະປັບແຕ່ງເຄື່ອງກວດຈັບພາບໃຫມ່ແລະເຊັນເຊີຮູບພາບແບບປະສົມສໍາລັບແອັບພລິເຄຊັນຕ່າງໆ, ເຊັ່ນເຊັນເຊີມືຖືແລະເຄື່ອງສວມໃສ່ (ລວມທັງເຊັນເຊີຮູບພາບ CMOS), ເຊັນເຊີຄວາມໃກ້ຊິດ, ແລະອຸປະກອນລາຍນິ້ວມືໃນຈໍສະແດງຜົນ.