由于近红外 (NIR) 和短波长红外 (SWIR) 光谱中高像素数、低成本焦平面阵列在 3D 人脸识别等人工智能驱动技术中的潜在应用，对它们的需求激增、增强/虚拟现实、机器人和自动驾驶汽车。传统的短波红外光电二极管依赖于晶体锗 (Ge) 或砷化铟镓 (InGaAs)，但其存在暗电流高和制造工艺复杂等局限性。有机半导体的出现提供了一种有前途的替代方案，具有更容易制造和可调光学特性的潜力。

有机红外光电探测器带来成像技术的进步

华南理工大学的研究人员创建了一类基于有机半导体的红外光电探测器，有望改变成像技术。《中国高分子科学杂志》上发表的一项研究表明，这些有机光电二极管可以在从近紫外到短波长红外的广泛波长范围内工作，其性能优于传统的无机探测器。

该团队利用窄带隙聚合物半导体，制造出能够检测宽范围红外波长的薄膜光电二极管。这项新技术的性能水平可与传统无机光电探测器(例如由砷化铟镓(InGaAs) 制成的光电探测器)相媲美，但成本仅为其一小部分。

研究人员结合了更大的杂原子、区域规则主链和侧链上延伸的支化位置的策略，开发出具有从近紫外到短波长红外光谱响应的聚合物半导体。

由此产生的器件表现出令人印象深刻的比探测率，在 1.15 μm 处达到 5.55×10 12琼斯，与基于 InGaAs 的探测器具有竞争力。这些有机光电探测器被组装成高像素密度图像阵列，具有不需要在传感层中进行像素级图案化的独特功能。这种方法简化了制造过程并显着降低了成本。

主要研究人员之一黄飞教授表示：“我们开发的有机光电探测器标志着向具有成本效益的高性能红外成像技术迈出了关键一步。这些设备为传统无机光电二极管提供了灵活且可扩展的替代方案，具有潜在的应用前景。”应用范围从工业机器人到医疗诊断。”

这些新型有机光电探测器可能会影响多个行业。它们为安全和监控中使用的成像系统提供了一种低成本的替代方案。此外，基于有机的技术可以带来更实惠、更容易获得的医疗成像设备，从而在医疗保健环境中得到更广泛的采用。这些设备的灵活性和可扩展性也为人工智能和机器人技术的创新应用打开了大门。