喷雾罐中的图像传感器：有机传感器可提高照相机的光敏性

超薄：有机传感器可应用于大大小小的表面上的CMOS芯片，以及玻璃或柔性塑料膜。图片来源：U。Benz / TUM

慕尼黑工业大学的研究人员开发了新一代图像传感器，该传感器比传统的硅传感器对光更敏感，并且具有制造简单，价格便宜的优点。它们由导电塑料组成，并以超薄层的形式喷涂到传感器表面。可以改变聚合物喷涂层的化学组成，从而甚至可以捕获光谱的不可见范围。

图像传感器是每台数码相机的核心。在显示屏上显示快照之前，传感器首先将镜头的光转换为电信号。所述图像处理器然后使用这些以创建最终照片。

许多便携式相机和手机相机都包含使用CMOS（互补金属氧化物半导体）技术生产的基于硅的图像传感器。来自TUM的Paolo Lugli教授和Daniela Baierl博士开发了一种经济有效的方法来改善这些CMOS传感器的性能。他们的方法围绕着由有机化合物（即塑料）制成的超薄薄膜。

挑战在于将塑料溶液施加到图像传感器的表面。研究人员测试了旋涂和喷涂方法，以尽可能精确和经济高效地将塑料以液体，溶液形式进行涂覆。他们正在寻找厚度不超过几百纳米的光滑塑料薄膜。使用简单的喷枪或喷涂机器人发现喷涂是最好的方法。

强大的性能：在测试过程中，有机传感器对光的敏感度是传统CMOS传感器的三倍。图片提供：A。Heddergott / TUM

薄涂层对光敏感

有机传感器已经在测试中证明了其价值：它们对光的敏感度是传统CMOS传感器的三倍，传统的CMOS传感器的电子组件掩盖了某些像素，因此掩盖了光敏硅表面。

可以制造有机传感器而无需CMOS传感器通常需要的昂贵的后处理步骤，该步骤包括例如应用微透镜以增加捕获的光量。每个单个像素的每个部分（包括电子设备）都喷涂有液态聚合物溶液，从而形成了100％光敏的表面。有机传感器的低噪声和高帧频特性也使其非常适合相机。

开发低成本红外传感器的潜力

塑料传感器的另一个优点是可以使用不同的化学化合物捕获光谱的不同部分。例如，PCBM和P3HT聚合物是检测可见光的理想选择。其他有机化合物，如方酸菁染料，对近红外区域的光敏感。

“通过选择正确的有机化合物，我们能够开发出迄今为止为止仍然太昂贵的新应用，” TUM纳米电子学主席Paolo Lugli教授解释说。“有机红外传感器的未来用途包括用于夜视的驾驶员辅助系统以及常规的袖珍相机和手机相机。然而，缺乏合适的聚合物是主要障碍。”

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