Organiczne sensory CCD przyszłością w systemach kosmicznych

Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 17 października 2019 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2019. Przeszło 90 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły. © Evertiq

Naukowcy z Uniwersytetu of Michigan zaprezentowali zaprojektowany przez nich niezwykły układ sensoryczny CCD, który oparty jest w znaczącej mierze na materiałach organicznych. Szczegóły można znaleźć w publikacji pt „Organic Charge-Coupled Device”, która ukazała się w ACS Photonics. Prototyp oparty został na unikalnej geometrii kanału nośnego, wykorzystujący bardzo ruchliwe elektrony i nośniki o bardzo długim czasie życia. W przeciwieństwie do konwencjonalnych nieorganicznych matryc CCD, organiczny odpowiednik wykorzystuje nieco odmienne podejście do problemu nośników, uzyskując zbliżony i wydajny efekt. Koncepcyjny OCCD wykorzystuje odpychające potencjały do ograniczania i przestrzennego manipulowania pakietami foto-ładunków i tła, przepuszczając je między blisko rozmieszczonymi metalowo-izolatorowo-organicznymi kondensatorami półprzewodnikowymi (tworząc liniowy rejestr przesuwny o czterech pikselach). Urządzenie prototypowe było w stanie przenieść generowane foto-pakiety elektronowe przez liniowy, trójfazowy rejestr przesuwny o długości 1.78 cm, zanim zostały odczytane. Naukowcy spodziewają się, że obraz z organicznego CCD o rozdzielczości 500 × 500 pikseli można będzie odczytać w skali milisekundowej. Chociaż organiczne CCD wykazują niższą mobilność niż tradycyjne CCD, mogą okazać się prostsze i bardziej opłacalne w produkcji elastycznych, ultralekkich sensorów na dużych powierzchniach. Może to uczynić takie urządzenia przydatnymi, przy uwzględnieniu uproszczenia w systemach optycznych. Co więcej, ich niska waga i niska wrażliwość na promieniowanie kosmiczne sprawiłyby, że OCCD są szczególnie atrakcyjne do zastosowań kosmicznych. Naukowcy przewidują również, że OCCD mogą funkcjonować jako element w ultralekkich systemach obrazowania optycznego, gdy są używane z cienkowarstwowymi soczewkami Fresnela lub jako lekkie urządzenia pamięci. Dodatkowo, ułożone półprzezroczyste OCCD z pojedynczymi triadami pikseli absorbującymi w różnych obszarach spektralnych, mogą mieć prawie idealny (niemal 100%) współczynnik wypełnienia pikseli, w każdym kolorze, a przy tym generować kolorowe obrazy bez filtrów barwnych.