গবেষকরা নতুন সবুজ আলো শোষণকারী স্বচ্ছ জৈব ফটোডিটেক্টর তৈরি ও প্রদর্শন করেছেন, যা অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং CMOS উৎপাদন পদ্ধতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই নতুন ফটোডিটেক্টরগুলোকে সিলিকন হাইব্রিড ইমেজ সেন্সরে অন্তর্ভুক্ত করা অনেক প্রয়োগের ক্ষেত্রে উপযোগী হতে পারে। এই প্রয়োগগুলোর মধ্যে রয়েছে আলো-ভিত্তিক হৃদস্পন্দন পর্যবেক্ষণ, আঙুলের ছাপ শনাক্তকরণ এবং কাছাকাছি বস্তুর উপস্থিতি শনাক্তকারী ডিভাইস।
স্মার্টফোন বা বৈজ্ঞানিক ক্যামেরায় ব্যবহৃত হোক না কেন, বর্তমানে বেশিরভাগ ইমেজিং সেন্সরই CMOS প্রযুক্তি এবং অজৈব ফটোডিটেক্টরের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যা আলোক সংকেতকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে। যদিও জৈব পদার্থ দিয়ে তৈরি ফটোডিটেক্টরগুলো সংবেদনশীলতা বাড়াতে সাহায্য করতে পারায় মনোযোগ আকর্ষণ করছে, তবে এখন পর্যন্ত উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন জৈব ফটোডিটেক্টর তৈরি করা কঠিন বলেই প্রমাণিত হয়েছে।
দক্ষিণ কোরিয়ার আজু বিশ্ববিদ্যালয়ের সহ-প্রধান গবেষক সুংজুন পার্ক বলেছেন: “ব্যাপকভাবে উৎপাদিত CMOS ইমেজ সেন্সরে জৈব ফটোডিটেক্টর অন্তর্ভুক্ত করার জন্য এমন জৈব আলো শোষকের প্রয়োজন, যা বৃহৎ পরিসরে সহজে উৎপাদন করা যায় এবং অন্ধকারেও উচ্চ ফ্রেম রেটে স্পষ্ট ছবি তৈরির জন্য উজ্জ্বল চিত্র শনাক্তকরণে সক্ষম। আমরা স্বচ্ছ, সবুজ-সংবেদনশীল জৈব ফটোডায়োড তৈরি করেছি যা এই প্রয়োজনীয়তাগুলো পূরণ করতে পারে।”
গবেষকরা অপটিকা জার্নালে নতুন জৈব ফটোডিটেক্টরটির বর্ণনা দিয়েছেন। তাঁরা লাল ও নীল ফিল্টারযুক্ত একটি সিলিকন ফটোডায়োডের উপর একটি স্বচ্ছ সবুজ শোষণকারী জৈব ফটোডিটেক্টর স্থাপন করে একটি হাইব্রিড আরজিবি ইমেজিং সেন্সরও তৈরি করেছেন।
দক্ষিণ কোরিয়ার স্যামসাং অ্যাডভান্সড ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (SAIT)-এর গবেষণা দলের সহ-নেতা কিউং-বে পার্ক বলেছেন: “একটি হাইব্রিড জৈব বাফার স্তর সংযোজনের ফলে, এই ইমেজ সেন্সরগুলিতে ব্যবহৃত সবুজ-নির্বাচনী আলো-শোষণকারী জৈব স্তরটি বিভিন্ন রঙের পিক্সেলের মধ্যে ক্রসটক ব্যাপকভাবে হ্রাস করে, এবং এই নতুন নকশাটি উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন জৈব ফটোডায়োডকে বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগের জন্য ইমেজিং মডিউল এবং ফটোসেন্সরের একটি প্রধান উপাদান হিসেবে তৈরি করতে পারে।”
আরও ব্যবহারিক জৈব ফটোডিটেক্টর
তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীলতার কারণে বেশিরভাগ জৈব পদার্থ ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত নয়। এগুলি হয় পোস্ট-ট্রিটমেন্টের জন্য ব্যবহৃত উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে না, অথবা দীর্ঘ সময় ধরে মাঝারি তাপমাত্রায় ব্যবহার করলে অস্থিতিশীল হয়ে পড়ে। এই প্রতিবন্ধকতা কাটিয়ে উঠতে, বিজ্ঞানীরা ফটোডিটেক্টরের বাফার লেয়ার পরিবর্তন করে এর স্থিতিশীলতা, কার্যকারিতা এবং শনাক্তকরণ ক্ষমতা উন্নত করার দিকে মনোযোগ দিয়েছেন। শনাক্তযোগ্যতা হলো একটি পরিমাপ, যা দিয়ে বোঝা যায় একটি সেন্সর কতটা ভালোভাবে দুর্বল সংকেত শনাক্ত করতে পারে। সুংজুন পার্ক বলেন, “আমরা ইলেকট্রন পরিবহন স্তর হিসেবে একটি বাথ কপার লাইন (বিসিপি) : সি৬০ হাইব্রিড বাফার লেয়ার ব্যবহার করেছি, যা জৈব ফটোডিটেক্টরকে বিশেষ বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, যার মধ্যে রয়েছে উচ্চ কার্যকারিতা এবং অত্যন্ত কম ডার্ক কারেন্ট, যা নয়েজ কমায়।” একটি হাইব্রিড ইমেজ সেন্সর তৈরি করার জন্য এই ফটোডিটেক্টরটিকে লাল এবং নীল ফিল্টারসহ একটি সিলিকন ফটোডায়োডের উপর স্থাপন করা যেতে পারে।
গবেষকরা দেখিয়েছেন যে নতুন ফটোডিটেক্টরটির শনাক্তকরণের হার প্রচলিত সিলিকন ফটোডায়োডগুলোর সমতুল্য। ডিটেক্টরটি ১৫০ °C-এর বেশি তাপমাত্রায় ২ ঘণ্টা ধরে স্থিতিশীলভাবে কাজ করেছে এবং ৮৫ °C তাপমাত্রায় ৩০ দিন পর্যন্ত দীর্ঘমেয়াদী কার্যক্ষম স্থিতিশীলতা দেখিয়েছে। এই ফটোডিটেক্টরগুলো ভালো রঙের কার্যকারিতাও প্রদর্শন করে।
এরপরে, তারা বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নতুন ফটোডিটেক্টর এবং হাইব্রিড ইমেজ সেন্সরগুলোকে কাস্টমাইজ করার পরিকল্পনা করছে, যেমন—মোবাইল ও পরিধানযোগ্য সেন্সর (সিএমওএস ইমেজ সেন্সর সহ), প্রক্সিমিটি সেন্সর এবং ডিসপ্লেতে ফিঙ্গারপ্রিন্ট ডিভাইস।
পোস্ট করার সময়: ০৭-০৭-২০২৩