独家使用电子供体的虹膜识别技术

当主角在一扇牢牢关上的门前睁大眼睛时，虹膜识别系统会迅速做出反应，将门打开。这种场景并不局限于电影领域。如今，全球许多机场都采用虹膜识别传感器。这要归功于光电二极管，这是一种将光转换为电信号的装置。然而，增强这些信号的电子受体非常容易受到环境因素的影响，从而阻碍了其商业化。

最近，由浦项科技大学(POSTECH)化学工程系 Dae Sung Chung 教授和 Juhee Kim 博士、UNIST 化学系 BongSoo Kim 教授、Do Hwan Kim 教授和汉阳大学化学工程系的 Hyukmin Kweon 和高丽大学的 Myeongjae Lee 开发了一种无需电子受体即可工作的光电倍增型有机光电二极管 (PM-OPD)。他们的研究成果于当地时间7月8日发表在材料科学领域著名期刊《Advanced Materials》上。

有机光电二极管无需使用滤色片即可识别各种颜色，这使其在生物识别技术、相机和光通信等多种应用中具有重要价值。其中，PM-OPD 作为一种光学器件脱颖而出，可有效地将可见光覆盖并放大为电信号，即使在弱光条件下也表现出色。该过程取决于光子的吸收，导致在电子供体和受体之间的界面处产生电子和空穴，最终导致电子的捕获。

在这项研究中，研究团队采用了基于全氟芳烃的光交联剂来代替电子受体，以增强设备的电化学稳定性。利用全氟芳烃和电子供体之间发生的“界面带弯曲”效应，PM-OPD 迅速将激子分解成离散的电子和空穴。此外，这些分离的电子通过电子俘获现象催化了器件内额外空穴的产生，从而增强了电流的流动。这项研究是第一个证明在没有电子受体的情况下在有机光电二极管中诱导光学放大现象的案例，电子受体是传统设计中的关键组成部分。

随后，研究团队通过制造具有卓越灵敏度、稳定性和全彩能力的有机图像传感器实现了一个里程碑。他们通过根据传感器表面光的三基色(、绿色和蓝色)对 PM-OPD 进行图案化来实现这一目标。

领导这项研究的 Dae Sung Chung 教授表示：“通过这项研究，我们实现了一种具有稳定性和颜色选择性的有机光电二极管。” 他进一步指出，“我们预计这一突破将极大地促进有机图像传感器未来的商业化。”

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