Matokeo ya hivi karibuni ya utafiti wa vigunduzi vya picha vya kikaboni

Watafiti wameunda na kuonyesha mwanga mpya wa kijani unaofyonza vigunduzi vya picha vya kikaboni vyenye uwazi ambavyo ni nyeti sana na vinaendana na mbinu za utengenezaji wa CMOS. Kujumuisha vigunduzi hivi vipya vya picha katika vitambuzi vya picha mseto vya silicone kunaweza kuwa muhimu kwa matumizi mengi. Matumizi haya yanajumuisha ufuatiliaji wa mapigo ya moyo unaotegemea mwanga, utambuzi wa alama za vidole na vifaa vinavyogundua uwepo wa vitu vilivyo karibu.

Iwe inatumika katika simu mahiri au kamera za kisayansi, vitambuzi vingi vya upigaji picha leo vinategemea teknolojia ya CMOS na vitambuzi vya picha visivyo vya kikaboni ambavyo hubadilisha mawimbi ya mwanga kuwa mawimbi ya umeme. Ingawa vitambuzi vya picha vilivyotengenezwa kwa nyenzo za kikaboni vinavutia umakini kwa sababu vinaweza kusaidia kuboresha unyeti, hadi sasa imeonekana kuwa vigumu kutengeneza vitambuzi vya picha vya kikaboni vyenye utendaji wa hali ya juu.

Mtafiti mwenza Sungjun Park, kutoka Chuo Kikuu cha Ajou nchini Korea Kusini, alisema: "Kujumuisha vigunduzi vya picha vya kikaboni kwenye vitambuzi vya picha vya CMOS vinavyozalishwa kwa wingi kunahitaji vichujio vya mwanga vya kikaboni ambavyo ni rahisi kutengeneza kwa kiwango kikubwa na vyenye uwezo wa kutambua picha wazi ili kutoa picha kali kwa viwango vya juu vya fremu gizani. Tumeunda picha za kikaboni zenye uwazi, nyeti kwa kijani kibichi ambazo zinaweza kukidhi mahitaji haya."

Watafiti wanaelezea kigunduzi kipya cha picha za kikaboni katika jarida la Optica. Pia waliunda kitambuzi cha picha cha mseto cha RGB kwa kuweka kigunduzi cha picha za kikaboni cha kijani kibichi kinachofyonza kwenye diode ya silicon yenye vichujio vyekundu na bluu.

Kyung-Bae Park, kiongozi mwenza wa timu ya utafiti kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Juu ya Samsung (SAIT) nchini Korea Kusini, alisema: "Shukrani kwa kuanzishwa kwa safu mseto ya bafa ya kikaboni, safu ya kikaboni inayonyonya mwanga inayochagua kijani inayotumika katika vitambuzi hivi vya picha hupunguza sana mazungumzo kati ya pikseli tofauti za rangi, na muundo huu mpya unaweza kufanya picha za kikaboni zenye utendaji wa hali ya juu kuwa sehemu kuu ya moduli za upigaji picha na vitambuzi vya picha kwa matumizi mbalimbali."

Vigunduzi vya picha vya kikaboni zaidi

Nyenzo nyingi za kikaboni hazifai kwa uzalishaji wa wingi kutokana na unyeti wao kwa halijoto. Haziwezi kuhimili halijoto ya juu inayotumika baada ya matibabu au kuwa zisizo imara zinapotumika kwa halijoto ya wastani kwa muda mrefu. Ili kushinda changamoto hii, wanasayansi wamejikita katika kurekebisha safu ya bafa ya kigunduzi cha picha ili kuboresha uthabiti, ufanisi, na ugunduzi. Ugunduzi ni kipimo cha jinsi kigunduzi kinavyoweza kugundua ishara dhaifu. "Tulianzisha safu ya bafa ya shaba ya kuogea (BCP): safu ya bafa ya mseto ya C60 kama safu ya usafirishaji wa elektroni, ambayo huipa kigunduzi cha picha cha kikaboni sifa maalum, ikiwa ni pamoja na ufanisi wa juu na mkondo wa giza mdogo sana, ambao hupunguza kelele," anasema Sungjun Park. Kigunduzi cha picha kinaweza kuwekwa kwenye fotodiode ya silikoni yenye vichujio nyekundu na bluu ili kuunda kigunduzi cha picha mseto.

Watafiti wanaonyesha kwamba kigunduzi kipya cha picha kinaonyesha viwango vya kugundua vinavyofanana na vile vya fotodiodi za kawaida za silikoni. Kigunduzi kilifanya kazi kwa utulivu kwa saa 2 kwenye halijoto zaidi ya 150 °C na kilionyesha utulivu wa uendeshaji wa muda mrefu kwa siku 30 kwenye 85 °C. Vigunduzi hivi vya picha pia vinaonyesha utendaji mzuri wa rangi.

Kisha, wanapanga kubinafsisha vigunduzi vipya vya picha na vitambuzi vya picha mseto kwa matumizi mbalimbali, kama vile vitambuzi vya simu na vinavyoweza kuvaliwa (ikiwa ni pamoja na vitambuzi vya picha vya CMOS), vitambuzi vya ukaribu, na vifaa vya alama za vidole kwenye maonyesho.