У статті запропоновано основні підходи реалізації макромоделі оптопари на органічних структурах для пристроїв сенсорної техніки. Використання таких структур в значній мірі обмежується через часовий дрейф параметрів та температурну нестабільність. Використання розробленої моделі дає можливість отримати значення параметрів компенсації для оперативного коригування, відповідно до умов експлуатації та властивостей органічних структур. В ході дослідження встановлено можливість компенсації цих параметрів безпосередньо під час роботи органічних оптопар шляхом вимірювання та аналізу дрейфу параметрів. Для цього використовуються спеціалізовані вбудовані системи внутрішньо об'єктної діагностики та керовані сигнальні перетворювачі. З метою перевірки функціонування та оптимізації параметрів сигнальних перетворювачів вбудованих систем in-situ діагностики в роботі описано основні підходи та результат реалізації макромоделі оптопари. Макромодель надає можливість специфікувати компоненти оптронів сенсорної електроніки відповідно до підходів та синтаксису SPICE моделювання та відображає параметричну модуляцію при зміні температури навколишнього середовища, часову нестабільність та флікерні шуми. Макромодель складається з п'яти модулів, які описують процеси та визначають характеристики оптопари: випромінювач світла (світлодіод), саморозігрів структури оптопари струмом живлення, оптичне середовище або активний шар оптосенсора, часовий дрейф та флікер шум, приймач світла (фотодіод або фоторезистах). Модулі представлені схемами заміщення електричних компонентів відповідно до принципу функціональної аналогії. Представлено основні підходи до визначення параметрів компонентів макромоделі та приклади параметричних досліджень на її основі. Використання розробленої моделі дозволяє отримати значення параметрів компенсації для оперативного регулювання, відповідно до умов експлуатації та властивостей органічних структур.
[1] M. Novota et al., "New phenanthrene-based organic semiconductor material for electronic devices," The Tenth International Conference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems, Smolenice, Slovakia, 2014, pp. 1-4, doi: 10.1109/ASDAM.2014.6998655.
[2] R. Ikeda, J. Mizuno and T. Kasahara, "Fabrication and Evaluation of Microfluidic Organic-Light Emitting Diode Having a Fluorine-Doped Tin Oxide Cathode," 2023 International Conference on Electronics Packaging (ICEP), Kumamoto, Japan, 2023, pp. 117-118, doi: 10.23919/ICEP58572.2023.10129647.
[3] S. Lan, Y. Ke and H. Chen, "Photonic Synaptic Transistor Based on P-Type Organic Semiconductor Blending With N-Type Organic Semiconductor," in IEEE Electron Device Letters, vol. 42, no. 8, pp. 1180-1183, Aug. 2021, doi: 10.1109/LED.2021.3090906.
[4] Furong Zhu, "Tandem organic semiconductor devices for optical sensor application," 2016 Progress in Electromagnetic Research Symposium (PIERS), Shanghai, China, 2016, pp. 3349-3349, doi: 10.1109/PIERS.2016.7735310.
[5] L. Zhang, L. Wang, W. -J. Wu and M. Chan, "Modeling Current–Voltage Characteristics of Bilayer Organic Light-Emitting Diodes," in IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 66, no. 1, pp. 139-145, Jan. 2019, doi: 10.1109/TED.2018.2843681.
[6] R. Lin, J. Tsai, D. Buso and G. Zissis, "OLED equivalent circuit model with temperature coefficient and intrinsic capacitor," 2014 IEEE Industry Application Society Annual Meeting, 2014, pp. 1-8, doi: 10.1109/IAS.2014.6978436.
[7] E. Kollar, I. Zolomy and A. Poppe, "Electro-thermal modeling of large-surface OLED," 2009 Symposium on Design, Test, Integration & Packaging of MEMS/MOEMS, 2009, pp. 239-242.
[8] M. Kreger et al., "Reliability and lifetime of flexible organic electronics," 2009 IEEE International Reliability Physics Symposium, Montreal, QC, Canada, 2009, pp. 104-104, doi: 10.1109/IRPS.2009.5173232.
[9] M. Duran, G. Teyssedre, F. Massines and C. Laurent, "In-situ diagnostic of polypropylene degradation by electrical discharge induced luminescence at room temperature," ICSD'01. Proceedings of the 20001 IEEE 7th International Conference on Solid Dielectrics (Cat. No.01CH37117), Eindhoven, Netherlands, 2001, pp. 31-34, doi: 10.1109/ICSD.2001.955504.
[10] Gryhoriy Barylo, Oksana Boyko, Ihor Helzhynskyy, Roman Holyaka, Mykola Khilchuk, Tetyana Marusenkova. Embedded system for supply voltage converter of organic lightemitting diode with extended functionality // Przegląd elektrotechniczny. – 2021. No. 12. PP. 68-72. doi:10.15199/48.2021.12.11. http://pe.org.pl/abstract_pl.php?nid=12792&lang=1
[11] F. -J. Hsu et al., "High accuracy large-signal SPICE model for silicon carbide MOSFET," 2018 IEEE 30th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD), Chicago, IL, USA, 2018, pp. 403-406, doi: 10.1109/ISPSD.2018.8393688.
[12] Barylo G., Holyaka R., Marusenkova T., IvakhM. Structure and 3-D Model of a Solid State Thin-Film Magnetic Sensor // Physics and Chemistry of Solid State – 2021. – Vol. 22. No. 3. PP. 444-452. DOI:https://doi.org/10.15330/pcss.22.3.444-452.