Công nghệ này hứa hẹn mở ra bước tiến lớn cho các ứng dụng cần nhận diện đồng thời màu sắc và cấu trúc bên trong của vật thể.

Điểm đột phá: cấu trúc lai Perovskite – hữu cơ

• Thiết bị mới mang tên Perovskite-Organic Heterojunction Photodetectors (POH-PDs).
• Perovskite vốn nổi bật trong việc phát hiện ánh sáng khả kiến, trong khi vật liệu bán dẫn hữu cơ được tối ưu cho vùng NIR.
• Nhóm nghiên cứu đã kết hợp cả hai, đồng thời giải quyết thách thức thường gặp: hiệu suất và độ chính xác suy giảm ở vùng NIR.

Bí quyết: điều chỉnh vị trí nguyên tử oxy

• Bằng cách kiểm soát vị trí nguyên tử oxy trong phân tử bán dẫn hữu cơ, các nhà khoa học đã:
• Tăng hiệu quả tách điện tích.
• Giảm hiện tượng kết tụ phân tử.
• Tạo giao diện liền mạch giữa lớp perovskite và hữu cơ.
• Kết quả là giảm thiểu thất thoát điện tích trong quá trình truyền, nâng cao độ chính xác và độ nhạy của cảm biến.

Thành tựu nổi bật

• Vật liệu hữu cơ Y2PhO đạt hiệu suất lượng tử ngoài (EQE) trên 90% tại bước sóng 830 nm – tức hơn 90/100 photon chiếu vào được chuyển thành tín hiệu điện.
• Dòng tối (dark current) giảm mạnh, giúp phát hiện tín hiệu cực yếu.
• Dải động tuyến tính (LDR) đạt 109,1 dB, cho phép cảm biến hoạt động chính xác ngay cả trong môi trường có ánh sáng hỗn hợp mạnh – yếu.

Ứng dụng tiềm năng

Theo Giáo sư Changduk Yang, công nghệ cảm biến quang linh hoạt băng rộng này có thể trở thành nền tảng cho:

• Truyền thông quang học tốc độ cao.
• Hệ thống hình ảnh tiên tiến.
• Thiết bị điện tử đeo được phục vụ y tế và bảo mật (ví dụ: nhận diện tĩnh mạch).