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科學新知:2021 Nat. Electron. (IF 33.686), 可彎曲薄膜型鈣鈦礦,實現指紋辨識和文件掃描

  Nature Electronics (IF 33.686) 於2021年11月刊登了荷蘭埃因霍溫理工大學 Gerwin H. Gelinck、荷蘭應用科學研究組織 Eric A. Meulenkamp 等人的研究成果。研究團隊使用溶液處理的鈣鈦礦,研究出一種可彎曲薄膜型圖像傳感器,適用於指紋辨識文件掃描

  經過溶液處理的光偵測器可低成本在塑料基板上製造,加上其吸收光譜也可以通過化學設計進行調整,所以可用於大面積光傳感應用。然而,製造具有低暗電流的光偵測器,並整合到高分辨率背板中仍然具有挑戰性。在此研究中,研究人員在無定形銦鎵鋅氧化物晶體管背板的頂部,放了經溶液處理的金屬鹵化物鈣鈦礦光電二極體,並用來創建可彎曲圖像傳感器。此圖像傳感器的厚度約 100 μm ,解析度為每英寸 508 像素。研究人員也為該系統開發像素邊緣覆蓋層,可減少電極電流洩漏和暗電流密度。

  經由溶液處理的金屬鹵化物鈣鈦礦光電探測器 (PPD),前面板和氧化物薄膜電晶體 (TFT) 背板構建了圖形陣列 (VGA;640×480 像素) 掃描器,能夠捕獲全彩圖像和高解析度指紋。過對 PPD 前面板的優化和像素 ECL 的使用,在可見光波段獲得了10−6 mA cm−2的低暗電流密度66%的外量子效率 (EQE) 1.3×1012 Jones的高光電探測率研究團隊使用光偵測器特性分析儀進行分析,研究結果顯示當低噪聲電流與高外部量子效率結合時,可在波長 550 nm 770 nm 的範圍內實現高光電偵測。研究人員也實際展示傳感器可用於文檔掃描和生物指紋識別,其可撓性還能捲繞在半徑為 0.6 cm 的物體上

Flexible Thin Perovskite Fingerprint Recognition Document Scanning structure
Flexible Thin Perovskite Image Sensor RGB display
Flexible Thin Perovskite JV measurement

動態與靜態 Jd-V 測量。

Flexible Thin Perovskite photocurrent photodetector testing

瞬態行為離散 PPD。

Flexible Thin Perovskite photocurrent photodetector testing analysis

JV 掃描與分辨率。

關鍵字: perovskite、鈣鈦礦、 photodetector、光偵測器、光傳感器、光感測器、 image sensor、圖像傳感器、 fingerprint recognition 、指紋辨識

原文:https://www.nature.com/articles/s41928-021-00662-1

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