Fabrication du capteur d’Image Flexible basé sur latérale Mikael Phototransistors

Systèmes d’imagerie bio-inspirés peuvent fournir beaucoup d’avantages par rapport à la classique systèmes d’imagerie^1,2,3,4,5. Les ommatidies hémisphériques ou la rétine est un élément essentiel du système visuel biologique^1,2,6. Un capteur incurvé, qui imite l’élément critique des animaux yeux, peut fournir une configuration compacte et simple de systèmes optiques avec des aberrations faible⁷. Diverses améliorations des techniques de fabrication et de matériaux, par exemple, l’utilisation de matériaux intrinsèquement mous tels que de l’organique/nanomatériaux^{8,9,10,11, 12} et l’introduction de structures déformables à semi-conducteurs comme le silicium (Si) et le germanium (Ge)^{1,2,3,13,14, 15,16,17}, réaliser les capteurs d’image courbée. Parmi eux, approches Si fournissent des avantages intrinsèques tels que l’abondance des matériaux, la technologie mature, stabilité et supériorité optique/électrique. Pour cette raison, bien que TR a rigidité intrinsèque et fragilité, électronique flexible axée sur les Si ont été largement étudiés pour différentes applications, telles qu’optoélectronique flexible^18,19,20 y compris les courbes image capteurs^1,2,3et des dispositifs de soins de santé même portable^21,22.

Dans une étude récente, nous avons analysé et amélioré le rendement électrique d’un mince TR photodétecteur tableau²³. Dans cette étude, la maille unique optimale du tableau photodétecteur incurvée est un type de phototransistor (PTR) constitué d’une photodiode et la diode de blocage. Le gain de la jonction base amplifie un photocourant généré, et d’où il montre une voie pour améliorer un rendement électrique avec une structure de couche mince. En plus de la cellule, la structure de la couche mince est conçue pour supprimer un courant d’obscurité, qui est considéré comme du bruit dans le photodétecteur. Concernant la concentration de dopage, une concentration supérieure à 10¹⁵ cm^-3 est suffisante pour atteindre une performance exceptionnelle dans laquelle les caractéristiques de la diode peuvent être maintenues avec une intensité lumineuse de plus de 10^-3 W/cm^{2 23} . Par ailleurs, la cellule unique PTR a un colonne bas de bruit et optiquement/électrique stable propriétés par rapport à celle de la photodiode. Basé sur ces règles de conception, nous avons fabriqué un tableau photodétecteur flexible qui se compose de fines Si REE à l’aide d’une plaquette de silicium sur isolant (SOI). En règle générale, une règle de conception importantes de capteurs d’images flexible est le concept de plan mécanique neutre qui définit la position dans l’épaisseur de la structure où les souches sont nulles pour un arbitrairement petit r²⁴. Un autre point crucial est une géométrie de serpentine de l’électrode parce qu’une forme ondulée offre une extensibilité complètement réversible à l’électrode. En raison de ces deux concepts de conception importantes, le tableau de photodétecteur peut être flexibles et extensibles. Il facilite la déformation 3D du tableau photodétecteur dans une forme hémisphérique ou une forme incurvée comme la rétine des yeux animaux².

Dans ce travail, nous détailler les processus de fabrication du tableau PTR courbe à l’aide de procédés de fabrication de semi-conducteurs (p. ex., le dopage, la gravure et le dépôt) et impression de transfert. En outre, nous caractérisons un PTR unique en ce qui concerne une courbe I-V. En plus de la méthode de fabrication et de l’analyse de cellules individuelles, la caractéristique électrique du tableau PTR est analysée dans les États déformés.