கரிம ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்களின் சமீபத்திய ஆராய்ச்சி முடிவுகள்

ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதிய பச்சை ஒளியை உறிஞ்சும் வெளிப்படையான கரிம ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்களை உருவாக்கி நிரூபித்துள்ளனர், அவை மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை மற்றும் CMOS உற்பத்தி முறைகளுடன் இணக்கமானவை. இந்த புதிய ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்களை சிலிகான் கலப்பின பட உணரிகளில் இணைப்பது பல பயன்பாடுகளுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். இந்த பயன்பாடுகளில் ஒளி அடிப்படையிலான இதய துடிப்பு கண்காணிப்பு, கைரேகை அங்கீகாரம் மற்றும் அருகிலுள்ள பொருட்களின் இருப்பைக் கண்டறியும் சாதனங்கள் ஆகியவை அடங்கும்.

ஸ்மார்ட்போன்களிலோ அல்லது அறிவியல் கேமராக்களிலோ பயன்படுத்தப்பட்டாலும், இன்றைய பெரும்பாலான இமேஜிங் சென்சார்கள் CMOS தொழில்நுட்பம் மற்றும் ஒளி சமிக்ஞைகளை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றும் கனிம ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. கரிமப் பொருட்களால் செய்யப்பட்ட ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்கள் உணர்திறனை மேம்படுத்த உதவுவதால் கவனத்தை ஈர்க்கின்றன என்றாலும், இதுவரை உயர் செயல்திறன் கொண்ட கரிம ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்களை தயாரிப்பது கடினமாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

தென் கொரியாவின் அஜோ பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த இணை-தலைமை ஆராய்ச்சியாளர் சங்ஜுன் பார்க் கூறினார்: “பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப்படும் CMOS பட உணரிகளில் கரிம ஒளி உறிஞ்சிகளை இணைப்பதற்கு, பெரிய அளவில் தயாரிக்க எளிதான மற்றும் இருட்டில் அதிக பிரேம் விகிதங்களில் கூர்மையான படங்களை உருவாக்க தெளிவான பட அங்கீகார திறன் கொண்ட கரிம ஒளி உறிஞ்சிகள் தேவைப்படுகின்றன. இந்தத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யக்கூடிய வெளிப்படையான, பச்சை-உணர்திறன் கொண்ட கரிம ஒளி டையோட்களை நாங்கள் உருவாக்கியுள்ளோம்.”

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆப்டிகா இதழில் புதிய கரிம ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளரை விவரிக்கின்றனர். சிவப்பு மற்றும் நீல வடிகட்டிகளுடன் கூடிய சிலிக்கான் ஒளிக்கதிர் டையோடு மீது ஒரு வெளிப்படையான பச்சை உறிஞ்சும் கரிம ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளரை மிகைப்படுத்தி ஒரு கலப்பின RGB இமேஜிங் சென்சாரையும் உருவாக்கினர்.

தென் கொரியாவில் உள்ள சாம்சங் அட்வான்ஸ்டு இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் டெக்னாலஜி (SAIT) இன் ஆராய்ச்சி குழுவின் இணைத் தலைவரான கியுங்-பே பார்க் கூறினார்: "கலப்பின கரிம இடையக அடுக்கை அறிமுகப்படுத்தியதற்கு நன்றி, இந்த பட உணரிகளில் பயன்படுத்தப்படும் பச்சை-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒளி-உறிஞ்சும் கரிம அடுக்கு வெவ்வேறு வண்ண பிக்சல்களுக்கு இடையிலான குறுக்குவெட்டை வெகுவாகக் குறைக்கிறது, மேலும் இந்த புதிய வடிவமைப்பு உயர் செயல்திறன் கொண்ட கரிம ஒளிச்சேர்க்கை டையோட்களை பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கான இமேஜிங் தொகுதிகள் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையாளர்களின் முக்கிய அங்கமாக மாற்றும்."

மேலும் நடைமுறைக்கு ஏற்ற கரிம ஒளிக்கற்றைகள்

பெரும்பாலான கரிமப் பொருட்கள் வெப்பநிலைக்கு உணர்திறன் காரணமாக வெகுஜன உற்பத்திக்கு ஏற்றவை அல்ல. சிகிச்சைக்குப் பிந்தைய சிகிச்சைக்கு பயன்படுத்தப்படும் அதிக வெப்பநிலையை அவை தாங்க முடியாது அல்லது மிதமான வெப்பநிலையில் நீண்ட காலத்திற்குப் பயன்படுத்தும்போது நிலையற்றதாகிவிடும். இந்த சவாலை சமாளிக்க, நிலைத்தன்மை, செயல்திறன் மற்றும் கண்டறிதலை மேம்படுத்த ஃபோட்டோடெக்டரின் இடையக அடுக்கை மாற்றியமைப்பதில் விஞ்ஞானிகள் கவனம் செலுத்தியுள்ளனர். கண்டறிதல் என்பது ஒரு சென்சார் பலவீனமான சிக்னல்களை எவ்வளவு சிறப்பாகக் கண்டறிய முடியும் என்பதற்கான அளவீடு ஆகும். "நாங்கள் ஒரு குளியல் செப்பு கோடு (BCP) ஐ அறிமுகப்படுத்தினோம்: C60 கலப்பின இடையக அடுக்கு எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து அடுக்காக, இது கரிம ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளருக்கு சிறப்பு பண்புகளை வழங்குகிறது, இதில் அதிக செயல்திறன் மற்றும் மிகக் குறைந்த இருண்ட மின்னோட்டம் ஆகியவை அடங்கும், இது சத்தத்தைக் குறைக்கிறது," என்று சங்ஜுன் பார்க் கூறுகிறார். ஒரு கலப்பின பட உணரியை உருவாக்க ஃபோட்டோடெக்டரை சிவப்பு மற்றும் நீல வடிகட்டிகளுடன் ஒரு சிலிக்கான் ஃபோட்டோடியோடில் வைக்கலாம்.

புதிய ஃபோட்டோடெக்டர் வழக்கமான சிலிக்கான் ஃபோட்டோடியோட்களைப் போலவே கண்டறிதல் விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் காட்டுகின்றனர். டிடெக்டர் 150 °C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் 2 மணி நேரம் நிலையாக செயல்பட்டது மற்றும் 85 °C இல் 30 நாட்களுக்கு நீண்டகால செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மையைக் காட்டியது. இந்த ஃபோட்டோடெக்டர்கள் நல்ல வண்ண செயல்திறனையும் காட்டுகின்றன.

அடுத்து, மொபைல் மற்றும் அணியக்கூடிய சென்சார்கள் (CMOS பட சென்சார்கள் உட்பட), ப்ராக்ஸிமிட்டி சென்சார்கள் மற்றும் காட்சிகளில் கைரேகை சாதனங்கள் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு புதிய ஃபோட்டோடெக்டர்கள் மற்றும் ஹைப்ரிட் பட சென்சார்களைத் தனிப்பயனாக்க அவர்கள் திட்டமிட்டுள்ளனர்.