導(dǎo)讀

近日，韓國(guó)大邱慶北科學(xué)技術(shù)院的研究團(tuán)隊(duì)采用有機(jī)半導(dǎo)體與透明電極之間的一種黏結(jié)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有高色彩選擇的有機(jī)圖像傳感器，無(wú)需彩色濾光片就可以捕捉鮮明的色彩。

背景

圖像傳感器，是攝像頭、閉路電視和自動(dòng)駕駛汽車中的關(guān)鍵記錄元件。

（圖片來(lái)源：維基百科）

目前，大多數(shù)商用的圖像傳感器都是硅基的，而且為了精準(zhǔn)分辨光線的顏色，彩色濾光片是必不可少的元件之一。然而，彩色濾光片成本很高，而且具有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，例如會(huì)增加圖像傳感器的厚度。

創(chuàng)新

近日，韓國(guó)的一支研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種新概念的圖像傳感器，無(wú)需彩色濾光片就可以捕捉鮮明的色彩。韓國(guó)研究基金會(huì)宣布，韓國(guó)大邱慶北科學(xué)技術(shù)院（DGIST）教授 Dae Sung Chung 的研究團(tuán)隊(duì)采用有機(jī)半導(dǎo)體與透明電極之間的一種黏結(jié)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有高色彩選擇的有機(jī)圖像傳感器。

2018年5月30日，這項(xiàng)研究成果發(fā)表在材料工程領(lǐng)域的國(guó)際期刊《先進(jìn)功能材料（Advanced Functional Materials）》的在線版上，并將作為封面文章發(fā)表。研究得到了韓國(guó)科學(xué)技術(shù)信息通信部和韓國(guó)研究基金會(huì)基礎(chǔ)科研項(xiàng)目（骨干研究員）的支持。

技術(shù)

研究團(tuán)隊(duì)基于有機(jī)半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)出一種薄的圖像傳感器，有機(jī)半導(dǎo)體能夠彌補(bǔ)硅圖像傳感器的不足。特別是，他們的研究成果引起了許多關(guān)注，因?yàn)樗麄儫o(wú)需采用彩色濾光片，而是采用有機(jī)半導(dǎo)體提高色彩選擇，實(shí)現(xiàn)清晰的圖像。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種方法，用硫原子填補(bǔ)氧化鋅制成的透明電極表面中的化學(xué)缺陷。通過(guò)這種方法，有機(jī)半導(dǎo)體和透明電極之間的肖特基結(jié)特性得到了最大化，從而增加了每個(gè)R/G/B色彩選擇的選項(xiàng)。

硫原子摻雜工藝的機(jī)制

（圖片來(lái)源：DGIST）

電極與有機(jī)半導(dǎo)體之間的肖特基結(jié)

（圖片來(lái)源：DGIST）

此外，因?yàn)橥该麟姌O的表面缺陷顯著減少，以及薄膜具有的卓越品質(zhì)，所以再生產(chǎn)將得到大幅提高。對(duì)于有機(jī)半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，再生產(chǎn)一直是一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。

價(jià)值

Chung 教授解釋研究的重要性時(shí)說(shuō)：“我們采用有機(jī)半導(dǎo)體與透明電極之間理想的肖特基結(jié)，開(kāi)發(fā)出一種無(wú)需彩色濾光片的高性能有機(jī)圖像傳感器。像無(wú)需彩色濾光片的圖像傳感器一樣，這項(xiàng)技術(shù)有望應(yīng)用于需要各種形式黏結(jié)的許多工業(yè)領(lǐng)域，例如太陽(yáng)能電池、薄膜晶體管、氣體傳感器。”