نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹر کے تازہ ترین تحقیقی نتائج

محققین نے نئے سبز روشنی کو جذب کرنے والے شفاف نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹر تیار کیے ہیں اور ان کا مظاہرہ کیا ہے جو انتہائی حساس اور CMOS مینوفیکچرنگ طریقوں سے ہم آہنگ ہیں۔ ان نئے فوٹو ڈیٹیکٹرز کو سلیکون ہائبرڈ امیج سینسر میں شامل کرنا بہت سی ایپلی کیشنز کے لیے مفید ہو سکتا ہے۔ ان ایپلی کیشنز میں روشنی پر مبنی دل کی شرح کی نگرانی، فنگر پرنٹ کی شناخت اور قریبی اشیاء کی موجودگی کا پتہ لگانے والے آلات شامل ہیں۔

چاہے اسمارٹ فونز میں استعمال ہوں یا سائنسی کیمروں میں، آج کل زیادہ تر امیجنگ سینسرز CMOS ٹیکنالوجی اور غیر نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹرز پر مبنی ہیں جو روشنی کے سگنلز کو برقی سگنلز میں تبدیل کرتے ہیں۔ اگرچہ نامیاتی مواد سے بنے فوٹو ڈیٹیکٹر توجہ مبذول کر رہے ہیں کیونکہ وہ حساسیت کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتے ہیں، لیکن اب تک اعلیٰ کارکردگی والے نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹر تیار کرنا مشکل ثابت ہوا ہے۔

جنوبی کوریا کی اجو یونیورسٹی سے تعلق رکھنے والے شریک سرکردہ محقق سنگجن پارک نے کہا: "بڑے پیمانے پر تیار کردہ CMOS امیج سینسرز میں نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹرز کو شامل کرنے کے لیے ایسے نامیاتی روشنی جذب کرنے والوں کی ضرورت ہوتی ہے جو بڑے پیمانے پر تیار کرنے میں آسان ہوتے ہیں اور تیز تصاویر بنانے کے لیے واضح تصویر کی شناخت کے قابل ہوتے ہیں۔ اندھیرے میں اعلی فریم کی شرح پر. ہم نے شفاف، سبز حساس نامیاتی فوٹوڈیوڈس تیار کیے ہیں جو ان ضروریات کو پورا کرسکتے ہیں۔

محققین جرنل آپٹیکا میں نئے نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹر کی وضاحت کرتے ہیں۔ انہوں نے سرخ اور نیلے فلٹرز کے ساتھ ایک سلکان فوٹوڈیوڈ پر ایک شفاف سبز جذب کرنے والے نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹر کو سپر امپوز کرکے ایک ہائبرڈ RGB امیجنگ سینسر بھی بنایا۔

جنوبی کوریا میں سام سنگ ایڈوانسڈ انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (SAIT) کی تحقیقی ٹیم کے شریک رہنما Kyung-Bae Park نے کہا: "ایک ہائبرڈ آرگینک بفر پرت متعارف کرانے کا شکریہ، سبز منتخب روشنی کو جذب کرنے والی نامیاتی تہہ ان امیج سینسرز میں مختلف رنگوں کے پکسلز کے درمیان کراسسٹالک کو بہت کم کر دیا جاتا ہے، اور یہ نیا ڈیزائن اعلیٰ کارکردگی والے آرگینک فوٹوڈیوڈس کو مختلف قسم کی ایپلی کیشنز کے لیے امیجنگ ماڈیولز اور فوٹو سینسر کا ایک اہم جزو بنا سکتا ہے۔

مزید عملی نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹر

زیادہ تر نامیاتی مواد درجہ حرارت کی حساسیت کی وجہ سے بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں نہیں ہیں۔ وہ یا تو علاج کے بعد استعمال ہونے والے اعلی درجہ حرارت کو برداشت نہیں کر سکتے یا معتدل درجہ حرارت پر طویل عرصے تک استعمال کرنے پر غیر مستحکم ہو جاتے ہیں۔ اس چیلنج پر قابو پانے کے لیے، سائنسدانوں نے فوٹو ڈیٹیکٹر کی بفر پرت کو تبدیل کرنے پر توجہ مرکوز کی ہے تاکہ استحکام، کارکردگی اور پتہ لگانے کو بہتر بنایا جا سکے۔ پتہ لگانے کی صلاحیت اس بات کا ایک پیمانہ ہے کہ ایک سینسر کس حد تک کمزور سگنلز کا پتہ لگا سکتا ہے۔ سنگجن پارک کا کہنا ہے کہ "ہم نے باتھ کاپر لائن (BCP) : C60 ہائبرڈ بفر پرت کو الیکٹران ٹرانسپورٹ کی تہہ کے طور پر متعارف کرایا، جو نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹر کو خصوصی خصوصیات دیتا ہے، بشمول اعلی کارکردگی اور انتہائی کم تاریک کرنٹ، جو شور کو کم کرتا ہے،" سنگجن پارک کہتے ہیں۔ ہائبرڈ امیج سینسر بنانے کے لیے فوٹو ڈیٹیکٹر کو سرخ اور نیلے فلٹرز کے ساتھ سلکان فوٹوڈیوڈ پر رکھا جا سکتا ہے۔

محققین سے پتہ چلتا ہے کہ نیا فوٹو ڈیٹیکٹر روایتی سلکان فوٹوڈیوڈس کے مقابلے میں پتہ لگانے کی شرح کو ظاہر کرتا ہے۔ ڈیٹیکٹر 150 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر 2 گھنٹے تک مستحکم طور پر کام کرتا ہے اور 85 ° C پر 30 دن تک طویل مدتی آپریشنل استحکام ظاہر کرتا ہے۔ یہ فوٹو ڈیٹیکٹر بھی اچھی رنگ کی کارکردگی دکھاتے ہیں۔

اس کے بعد، وہ مختلف ایپلی کیشنز، جیسے موبائل اور پہننے کے قابل سینسر (بشمول CMOS امیج سینسرز)، قربت کے سینسر، اور ڈسپلے پر فنگر پرنٹ ڈیوائسز کے لیے نئے فوٹو ڈیٹیکٹرز اور ہائبرڈ امیج سینسرز کو اپنی مرضی کے مطابق بنانے کا ارادہ رکھتے ہیں۔