Des chercheurs créent un scanner d’empreintes digitales et de documents à l’aide de pérovskites aux halogénures métalliques

Des chercheurs créent un scanner d'empreintes digitales et de documents à l'aide de pérovskites aux halogénures métalliques

Figure montrant la disposition et la structure du dispositif créé par les chercheurs, avec (à gauche) et sans (à droite) une couche de couverture de bord (ECL). Crédit : Breemen et al.

Les pérovskites aux halogénures métalliques sont une grande classe de matériaux cristallins avec de nombreuses caractéristiques avantageuses, notamment un coefficient d’absorption de lumière élevé, une mobilité de charge élevée et une forte photoluminescence. En raison de leurs propriétés uniques, les pérovskites aux halogénures métalliques se sont révélées très prometteuses pour la fabrication de cellules solaires.

Alors que les ingénieurs ont jusqu’à présent principalement utilisé ces matériaux pour créer des cellules solaires ou d’autres technologies solaires, ils peuvent également remplacer le silicium ou d’autres semi-conducteurs dans des dispositifs capables de détecter la lumière et d’autres types de rayonnement, appelés photodétecteurs. Les photodétecteurs sont des composants centraux de nombreux capteurs, outils d’imagerie, technologies de communication optique et dispositifs de surveillance de l’environnement.

Des chercheurs de l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée et de l’Université de technologie d’Eindhoven aux Pays-Bas ont récemment utilisé un photodétecteur traité en solution composé d’une pérovskite aux halogénures métalliques pour fabriquer un scanner fin et flexible. Ce scanner, présenté dans un article publié dans Nature Électronique, peut être utilisé pour numériser à la fois les empreintes digitales et les documents papier.

« Fabriquer des photodétecteurs avec de faibles courants d’obscurité et les intégrer dans des fonds de panier haute résolution reste un défi », ont écrit Albert JJM van Breemen et ses collègues dans leur article. « Ici, nous montrons que des photodiodes de pérovskite aux halogénures métalliques traitées en solution sur un fond de panier de transistor amorphe d’oxyde de gallium et d’indium peuvent être utilisées pour créer un capteur d’image flexible d’environ 100 µm d’épaisseur et d’une résolution de 508 pixels par pouce. »

Van Breemen et ses collègues ont fabriqué leur photodétecteur en utilisant une couche de Cs traitée en solution0,18FA0,82Pb(je0,82Br0,18)3, contenant du césium (Cs+) et du formamidinium (CH(NH2)2 +, FA) cations. Initialement, l’appareil était conçu pour être intégré dans des cellules solaires, mais ils ont ensuite décidé de tester son potentiel dans un scanner.

Le photodétecteur a suivi une conception dite d’empilement inversé, avec un alliage de molybdène-chrome (MoCr) comme électrode inférieure, recouvert d’une fine couche HTL de PTAA. UNE [6,6]Une couche d’ester méthylique d’acide -phényl C61 butyrique (PC61BM)-SnOx a été placée au-dessus du film actif de pérovskite, agissant comme une couche de transport d’électrons (ETL).

En outre, l’équipe a introduit une couche de couverture de bord (ECL) en nitrure de silicium (SiN) de 50 nm d’épaisseur entre l’électrode inférieure en MoCr et le PTAA, ce qui a réduit les fuites de courant d’électrode et, par conséquent, la densité de courant d’obscurité. Enfin, ils ont placé une électrode transparente d’oxyde d’indium et d’étain (ITO) de 100 nm d’épaisseur sur le dessus de la pile et une barrière d’encapsulation à couche mince transparente.

En intégrant leur photodétecteur à un réseau de transistors à couche mince, van Breemen et ses collègues ont ensuite créé un « scanner tout-en-un ». Ce scanner peut être utilisé pour collecter des images de haute qualité des empreintes digitales et des documents, avec une résolution de 508PPI.

Les scanners hautement sensibles tels que celui créé par cette équipe de chercheurs pourraient avoir de nombreuses applications intéressantes. Plus particulièrement, ils pourraient aider à prévenir les attaques d’usurpation d’identité sur les capteurs biométriques. Lors d’attaques d’usurpation d’identité, les attaquants peuvent accéder aux informations sensibles des utilisateurs sur leurs appareils personnels, en se faisant passer pour eux à l’aide de copies synthétisées de leurs données biométriques.

En capturant des images haute résolution d’empreintes digitales et d’autres documents importants, le scanner créé par van Breemen et ses collègues pourrait être utilisé pour identifier de faux documents ou des empreintes digitales synthétisées avec plus d’exactitude et de précision. De plus, cette étude récente pourrait ouvrir la voie à l’intégration de capteurs d’images pérovskites ou de photodétecteurs dans les smartphones ou autres appareils couramment utilisés, pour renforcer l’efficacité des outils d’identification biométrique.


Cellules solaires à pérovskite avec intercalaires atomiquement cohérents sur électrodes SnO₂


Plus d’information:
Un scanner fin et flexible pour les empreintes digitales et les documents à base de pérovskites aux halogénures métalliques. Nature Électronique(2021). DOI : 10.1038 / s41928-021-00662-1

© 2021 Réseau Science X

Citation: Des chercheurs créent un scanner d’empreintes digitales et de documents à l’aide de pérovskites aux halogénures métalliques (2021, 9 novembre) récupéré le 9 novembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-11-scanner-fingerprints-documents-metal-halide.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.