シリコンは、ディープトレンチアイソレーションなどのチップの改造をしない限り、一般的に近赤外線にそれほど敏感ではありません。そのため、InGaAsやGeなどの代替材料が使われることもある。有機半導体は現在、近赤外光で外部量子効率65％という優れた結果を示しています。シリコンは、たとえ改良を加えても、このレベルの性能にはなかなか到達しません。
シリコンは一般的に近赤外線にあまり感度がありません。 そのため、近赤外光に感度を持たせるためのさまざまなアプローチが開発されている。
そのひとつが、特殊設計のSi CMOS ROIC（読み出し回路）の上に有機ドットや量子ドットを配置したハイブリッドセンサの開発である。
このようなアプローチでは、外部量子効率は一般的に高くなく、20%程度に留まる。今回、台湾の先端材料メーカーであるRaynergy Tek社が開発した有機光検出器と有機太陽電池は、波長940nmで外部量子効率が65%に達しており、有機光検出器と有機太陽電池の両方を実現することができます。
その素子構造を以下に示す。もちろん、私の知る限り、これはガラス基板上に作られたヒーローセルと思われる。
VGA以上の解像度を持つ、真のソリューションプロセス型有機-CMOSハイブリッドイメージャーには、まだまだ遠い存在である。
そのためには、特殊なROICの開発、CMOS ROIC上にOPDスタック全体をキャスト（または蒸着）するプロセスの開発、外部量子効率を損なわないパターン化、安定性の確保など、多くの開発が必要になります。
とはいえ、これは素晴らしいデモ機であり、可能性を示しています。
次回の記事では、NIRやSWIRセンシングに向けた他のアプローチ、つまりフルシリコン・アプローチから始まり、QDや有機ELとCMOSのハイブリッド・アプローチについて述べたいと思います。また、機会があれば、InGaAs-on-Silicon技術の革新にも焦点を当て、このアプローチの従来の限界（例えば、10um以上の大きなピクセルサイズ）を克服していく。
もちろん、これらの有機NIR OPDは、必ずしもハイブリッドCMOS構造で使用する必要はないことをここで強調しておきたい。単体のNIRセンサーであってもよいし、大面積のものであってもよい。しかし、フレキシブル基板上や、アクティブマトリックスを含む大面積センサー形式での結果は、まだ明らかにされていない。
[This is automatically translated from English]
