Fraunhofer COMEDD Organische Photodioden als Alternative zu Silizium-Detektoren

Auf der Sensor + Test in Nürnberg wird ein Farbsensor mit vier organischen Photodioden unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit vorgestellt.

Organische Photodioden stellen eine vielversprechende Alternative zu siliziumbasierten Photodetektoren dar. Fraunhofer-Forscher entwickeln organische Photodioden für unterschiedliche Wellenlängenbereiche nach kundenspezifischen Anforderungen.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Organik, Materialien und Elektronische Bauelemente COMEDD in Dresden entwickeln organische Photodioden auf Basis organischer Moleküle wie beispielsweise geeigneter Farbpigmente. Im Vergleich zu anorganischen Bauelementen sind sie meist leichter, preiswerter in der Fertigung und auch für flexible Anwendungen geeignet. Welcher Werkstoff dabei zum Einsatz kommt, hängt vor allem davon ab, welches Wellenlängenspektrum der Kunde für seine Applikation benötigt. Die zur Verfügung stehenden Materialien decken bereits ein großes Wellenlängenspektrum ab. Für Anwendungen im UV- oder nahen IR-Bereich entwickeln die Wissenschaftler darüber hinaus Mikrosensoren, die organische Halbleiter mit Siliziumtechnik kombinieren.

Das Einsatzspektrum der Photodioden reicht von winzigen Sensorelementen in Kameras oder in der Bioanalytik bis hin zu großflächigen Anwendungen in der Qualitätskontrolle. In der Bioanalytik sind Lab-on-Chip-Anwendungen zum Detektieren von mit Fluoreszenzmarkern versehenen DNA-Sequenzen denkbar. In hochwertigen Kameras könnte mittels organsicher Photodioden die Lichtempfindlichkeit gesteigert werden. Dazu lassen sich heutige CCD-Chips mit den Fraunhofer-Photodioden beschichten.

Zum Realisieren flexibler Dioden werden die Photodioden auf Polymerfolien abgeschieden, die sich auch auf gewölbte oder gebogene Oberflächen aufbringen lassen. Damit lassen sich spezielle Formen für die Qualitätskontrolle herstellen, in die das Prüfgut einfach hineingelegt wird. Auf diese Weise könnte eine ganze Autotür begutachtet werden, um herauszufinden, ob die Qualität der Lackierung überall gleich gut ist.

Auf der diesjährigen Sensor + Test, die vom 3. bis 5. Juni in Nürnberg stattfindet, präsentieren die Fraunhofer-Forscher einen Farbsensor als Demonstrator, der über vier organische Photodioden mit einer jeweils unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeit verfügt.