新型有机图像传感器：有望取代硅基图像传感器！

导读

近日，韩国大邱庆北科学技术院的研究团队采用有机半导体与透明电极之间的一种黏结技术，开发出具有高色彩选择的有机图像传感器，无需彩色滤光片就可以捕捉鲜明的色彩。

背景

图像传感器，是摄像头、闭路电视和自动驾驶汽车中的关键记录元件。

（图片来源：维基百科）

目前，大多数商用的图像传感器都是硅基的，而且为了精准分辨光线的颜色，彩色滤光片是必不可少的元件之一。然而，彩色滤光片成本很高，而且具有严重的缺点，例如会增加图像传感器的厚度。

创新

近日，韩国的一支研究团队开发出一种新概念的图像传感器，无需彩色滤光片就可以捕捉鲜明的色彩。韩国研究基金会宣布，韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）教授 Dae Sung Chung 的研究团队采用有机半导体与透明电极之间的一种黏结技术，开发出具有高色彩选择的有机图像传感器。

2018年5月30日，这项研究成果发表在材料工程领域的国际期刊《先进功能材料（Advanced Functional Materials）》的在线版上，并将作为封面文章发表。研究得到了韩国科学技术信息通信部和韩国研究基金会基础科研项目（骨干研究员）的支持。

技术

研究团队基于有机半导体开发出一种薄的图像传感器，有机半导体能够弥补硅图像传感器的不足。特别是，他们的研究成果引起了许多关注，因为他们无需采用彩色滤光片，而是采用有机半导体提高色彩选择，实现清晰的图像。

研究团队开发出一种方法，用硫原子填补氧化锌制成的透明电极表面中的化学缺陷。通过这种方法，有机半导体和透明电极之间的肖特基结特性得到了最大化，从而增加了每个R/G/B色彩选择的选项。

硫原子掺杂工艺的机制

（图片来源：DGIST）

电极与有机半导体之间的肖特基结

（图片来源：DGIST）

此外，因为透明电极的表面缺陷显著减少，以及薄膜具有的卓越品质，所以再生产将得到大幅提高。对于有机半导体来说，再生产一直是一个长期存在的问题。

价值

Chung 教授解释研究的重要性时说：“我们采用有机半导体与透明电极之间理想的肖特基结，开发出一种无需彩色滤光片的高性能有机图像传感器。像无需彩色滤光片的图像传感器一样，这项技术有望应用于需要各种形式黏结的许多工业领域，例如太阳能电池、薄膜晶体管、气体传感器。”

关键字

图像传感器、有机电子、半导体

参考资料

【1】https://www.dgist.ac.kr/site/dgist_eng/menu/508.do?siteId=dgist_eng&snapshotId=3&pageId=429&cmd=read&contentNo=37274

【2】Kyounghwan Kim, Kyu Min Sim, Seongwon Yoon, Min Su Jang, Dae Sung Chung. Defect Restoration of Low-Temperature Sol-Gel-Derived ZnO via Sulfur Doping for Advancing Polymeric Schottky Photodiodes. Advanced Functional Materials, 2018; 1802582 DOI: 10.1002/adfm.201802582

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