蓋世汽車訊 由于在3D人臉識(shí)別、增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車等人工智能驅(qū)動(dòng)技術(shù)中的潛在應(yīng)用，市場(chǎng)對(duì)近紅外（NIR）和短波長(zhǎng)紅外（SWIR）光譜對(duì)高像素?cái)?shù)、低成本焦平面陣列的需求激增。傳統(tǒng)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(fù)雜等局限性。有機(jī)半導(dǎo)體的出現(xiàn)提供了一種有前途的替代方案，具有更容易制造和可調(diào)光學(xué)特性的潛力。

據(jù)外媒報(bào)道，華南理工大學(xué)（South China University of Technology）的研究人員創(chuàng)建出基于有機(jī)半導(dǎo)體的紅外光電探測(cè)器，有望改變成像技術(shù)。相關(guān)研究發(fā)表于期刊《高分子科學(xué)（Chinese Journal of Polymer Scienc）》，并表明這些有機(jī)光電二極管可以在從近紫外到短波長(zhǎng)紅外的廣泛波長(zhǎng)范圍內(nèi)工作，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的無機(jī)探測(cè)器。

圖片來源：期刊《高分子科學(xué)》

該團(tuán)隊(duì)利用窄帶隙聚合物半導(dǎo)體，制造出能夠檢測(cè)廣泛紅外波長(zhǎng)的薄膜光電二極管。這項(xiàng)新技術(shù)的性能水平可與傳統(tǒng)無機(jī)光電探測(cè)器（例如由砷化銦鎵（InGaAs）制成的光電探測(cè)器）相媲美，但成本僅為其一小部分。

研究人員結(jié)合了更大的雜原子、區(qū)域規(guī)則主鏈和側(cè)鏈上延伸的支化位置的策略，開發(fā)出具有從近紫外到短波長(zhǎng)紅外光譜響應(yīng)的聚合物半導(dǎo)體。

由此產(chǎn)生的器件表現(xiàn)出令人印象深刻的比探測(cè)率，在1.15 m處達(dá)到5.55×1012瓊斯，可媲美InGaAs基探測(cè)器。這些有機(jī)光電探測(cè)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(jìn)行像素級(jí)圖案化的獨(dú)特功能。這種方法簡(jiǎn)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(fā)的有機(jī)光電探測(cè)器標(biāo)志著向具有成本效益的高性能紅外成像技術(shù)邁出了關(guān)鍵一步。這些器件為傳統(tǒng)無機(jī)光電二極管提供了靈活且可擴(kuò)展的替代方案，潛在應(yīng)用范圍從工業(yè)機(jī)器人到醫(yī)療診斷。”

這些新型有機(jī)光電探測(cè)器可能會(huì)影響多個(gè)行業(yè)。它們?yōu)榘踩捅O(jiān)控中使用的成像系統(tǒng)提供了一種低成本的替代方案。此外，基于有機(jī)的技術(shù)可以帶來更實(shí)惠、更容易獲得的醫(yī)療成像設(shè)備，從而在醫(yī)療保健環(huán)境中得到更廣泛的采用。這些設(shè)備的靈活性和可擴(kuò)展性也為人工智能和機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用打開了大門。