h硅电路可提供许多纤巧型电路的高速开关,而且很适合在小型LED和光电二极管中使用。然而,对于那些必需廉价、环保、可丢弃甚至可弯曲的系统来说,硅是有局限性的。而有机电路在这些方面则性能超群。这些电路采用了其开发者最终获得2000年度诺贝尔化学奖的技术,由一种导电聚合物组成,制造商可利用与喷墨印刷机相同的技术将其应用于一种厚膜工艺。有机半导体不会取代硅,因为它们的速度不是特别快,而且不支持硅的细线几何结构。不过,如果您需要廉价(可能是可丢弃的)或大型LED或光电传感器,则有机半导体是值得关注的。
澳大利亚创业公司Nanoident的首席执行官Klaus Schroeter说,对于硅而言,一个5mm×5mm的普通OLED(有机LED)就显得太大了,几乎不可能实现,但是,如果采用有机材料,那么制造起来就会既便宜又容易。OLED已经被应用于面向嵌入式系统的显示器中。把有机器件应用于图像传感器也是很有吸引力的,这是因为只需改变OLED上的电压极性就能够将其从光源变成光传感器。例如,可以把指纹传感器集成到显示屏中:如果您触摸显示屏,则验证的不光是指纹,还有手指的血红蛋白数,从而证明手指是活体这一事实,这样,那些在无数电影和书籍中描写不法之徒用血腥的人体器官来蒙骗识别装置的编导和作家们就不会再编造这种离奇的情节了。
Nanoident公司自称是第一家开发基于有机半导体的光电子器件的厂商。该公司的新型“光子解决方案平台”(Photonics Solution Platform)使得您能够设计集LED、光电传感器和简单IC功能(比如放大器)于一身的图像传感器。您可以从一个分立型或阵列型光电传感器入手,增设一个用作照明光源的LED阵列,再加上任何必需的放大器或简单的决策逻辑电路便大功告成了。如果您需要一种严格的数字密集计算能力,则可在传感器上增加一个传统的微处理器芯片。可通过与Nanoident公司的合作来完成传感器设计,而且,光子解决方案平台提供了电路设计和元件参数。Nanoident公司随后将在诸如箔、玻璃、纸张和PC板等物体的表面上进行印刷(其中包括元件)。
该器件的显示分辨率范围为250dpi~1000dpi。光谱灵敏度范围从红外光贯穿整个可见光谱,这取决于有机材料的构成(它还决定了光电二极管的暗电流和动态范围)。用于大量生产的消费类产品(比如蜂窝电话)的指纹触击传感器的常见售价在2美元以下。
有机半导体甚至还可与“绿色能源”挂钩 :光伏器件是光电二极管的“近亲”,因而包括Nanosolar和Konarka Technologies在内的多家公司正在研究如何利用有机材料的低生产成本。尽管目前有机器件的效率要比基于硅的光伏器件低一个数量级左右,但是,有机光伏器件的制造费用如此低廉,以至于低拥有成本和快速偿还期完全足以弥补其相对欠佳的效率。 |