Matrice di pixel organici a doppio diodo : analisi e sviluppo del readout

I dispositivi realizzati con materiali organici hanno riscosso negli ultimi anni sempre più interesse, sia in ambito di ricerca che di tipo industriale. In quest'ultima categoria vanno senza dubbio menzionati gli oLED, utilizzati largamente in televisori e display per cellulari. Anche dispositivi quali celle solari e fotorivelatori possono essere realizzati con semiconduttori organici per via delle buone caratteristiche optoelettroniche che possono essere raggiunte con tali materiali. I vantaggi dei dispositivi così realizzati, in particolare la flessibilità, la possibilità di coprire grandi aree e i bassi costi di produzione, li rendono molto interessanti anche per applicazioni commerciali. In particolare, il progetto di ricerca in cui si inserisce questo lavoro di tesi si pone come obiettivo quello di realizzare un imager per raggi X realizzato con dispositivi organici fully printed. In questo elaborato è stato studiata una matrice di fotorivelatori organici i cui pixel sono di tipo passivo e sono composti da un fotodiodo e da un secondo diodo, utilizzato come elemento di indirizzamento. Questa struttura in letteratura è chiamata "a doppio diodo" e si pone come alternativa alla più classica struttura che vede un TFT come elemento di addressing. Nello specifico, si è analizzato il principio di funzionamento del pixel a doppio diodo e poi lo si è studiato più in dettaglio, evidenziando le non idealità e le problematiche, in particolare di linearità e di rumore a bassa frequenza. Sono state quindi proposte delle soluzioni e ne è stata verificata l'efficacia sia mediante simulazioni che con misure sperimentali. Utilizzando la procedura di readout proposta, è stato fatto uno studio del rumore con l'obiettivo di individuare le componenti principali e capire su quali parametri intervenire per poter minimizzare la minima carica misurabile. Infine, è stato realizzato un setup sperimentale, composto da un'elettronica di readout e da un setup ottico, utile per effettuare le misure sulla matrice organica.