Перовскиты на основе галогенидов металлов представляют собой большой класс кристаллических материалов с многочисленными преимуществами, включая высокий коэффициент поглощения света, высокую подвижность заряда и сильную фотолюминесценцию. Благодаря своим уникальным свойствам перовскиты на основе галогенидов металлов оказались очень перспективными для изготовления солнечных элементов.
Хотя инженеры до сих пор в основном использовали эти материалы для создания солнечных элементов или других солнечных технологий, они также могут заменять кремний или другие полупроводники в устройствах, которые могут воспринимать свет и другие типы излучения, известные как фотодетекторы. Фотодетекторы являются центральными компонентами многих датчиков, средств визуализации, технологий оптической связи и устройств для мониторинга окружающей среды.
Исследователи из Голландской организации прикладных научных исследований и Технологического университета Эйндховена в Нидерландах недавно использовали обработанный на растворе фотодетектор из перовскита галогенида металла для изготовления тонкого и гибкого сканера. Этот сканер, представленный в статье, опубликованной в Nature Electronics , можно использовать для сканирования как отпечатков пальцев, так и бумажных документов.
«Изготовление фотоприемников с низким током и интеграция их в объединительные платы с высоким разрешением остается сложной задачей», — написали в своей статье Альберт Ван Бримен и его коллеги. «Здесь мы показываем, что обработанные в растворе металлогалогенные перовскитные фотодиоды поверх объединительной платы транзистора из аморфного индия-галлия-цинка можно использовать для создания гибкого датчика изображения толщиной ~ 100 мкм и разрешением 508 пикселей на дюйм».
Фотодетектор выполнен в виде так называемой перевернутой стопки с молибден-хромовым сплавом (MoCr) в качестве нижнего электрода, покрытым тонким слоем HTL PTAA. Слой метилового эфира [6,6] -фенил-C61 масляной кислоты (PC61BM) –SnOx был помещен поверх активной пленки перовскита, действующей как слой переноса электронов (ETL).
Кроме того, команда представила краевой покровный слой (ECL) из нитрида кремния (SiN) толщиной 50 нм между нижним электродом из MoCr и PTAA, который уменьшил утечку тока электрода и, как следствие, плотность тока. Наконец, они поместили электрод из прозрачного оксида индия и олова (ITO) толщиной 100 нм поверх пакета и прозрачную тонкую пленку инкапсулирующего барьера.
Объединив свой фотодетектор с матрицей тонкопленочных транзисторов, ван Бримен и его коллеги создали сканер «все в одном». Этот сканер можно использовать для сбора высококачественных изображений как отпечатков пальцев, так и документов.
Получая изображения отпечатков пальцев и других важных документов с высоким разрешением, сканер, созданный ван Брименом и его коллегами, можно было использовать для более точной идентификации поддельных документов или синтезированных отпечатков пальцев. Кроме того, это недавнее исследование может проложить путь к интеграции перовскитных датчиков изображения или фотодетекторов в смартфоны или другие широко используемые устройства для повышения эффективности инструментов биометрической идентификации.
Дополнительная информация: Тонкий и гибкий сканер отпечатков пальцев и документов на основе металлогалогенных перовскитов. Nature Electronics (2021). DOI: 10.1038 / s41928-021-00662-1
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК