تحسين أداء أجهزة الكشف الضوئي العضوية للأشعة تحت الحمراء القريبة من خلال جسيمات نانوية غير عضوية وطبقة الواجهة التعاونية

CHANG Mingru ,  

SHI Linlin ,  

HUA Yulu ,  

JI Ting ,  

LI Guohui ,  

XU Bingshe ,  

DONG Hailiang ,  

CUI Yanxia ,  

摘要

تتميز أجهزة الكشف الضوئي العضوية للأشعة تحت الحمراء القريبة بتكلفة منخفضة، وقابلة للطباعة بالدوران باستخدام المحاليل، وتتوافق حيوياً، ومرنة وقابلة للارتداء، مما يجعل لها آفاق تطبيق واسعة في مجالات الاستشعار البيولوجي، التصوير الطبي، والأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء المرنة. تجذب أجهزة الكشف الضوئي العضوية من نوع التضاعف الانتباه بسبب كفاءتها الكمومية الخارجية العالية (EQE>100%) وحساسيتها، مقارنة بأجهزة الكشف الضوئي العضوية من نوع الصمام الثنائي. تستخدم هذه الأجهزة نوعًا من الحاملات الشحنة المحتجزة بفخاخ بالقرب من الأقطاب لتساعد نوعًا آخر من الحاملات ذات القطبية المعاكسة على حقن النفق من الدائرة الخارجية إلى الطبقة الفعالة,实现 المضاعفة الضوئية، إلا أن عدد الفخاخ يؤثر بشكل معين على تحسين أداء الجهاز. في هذه الدراسة، تمت زيادة عدد فخاخ الإلكترون عن طريق إدخال جسيمات نانوية غير عضوية ZnO داخل الطبقة الفعالة، مما أدى إلى زيادة كثافة التيار المضيء مع الحفاظ على كثافة التيار المظلم عند الجهد العكسي. من خلال التحسين، تم العثور على أفضل أداء عند نسبة خلط جسيمات ZnO النانوية 5٪، حيث زادت كثافة التيار المضيء 7.4 مرة مقارنةً بالجهاز غير المضاف عند إضاءة LED بطول موجي 850 نانومتر وجهد -15 فولت. بناءً على ذلك، تم استخدام طبقة تعديل واجهة Al₂O₃ بشكل تعاوني لتحسين أداء الجهاز بشكل أكبر. أظهرت النتائج أن إدخال طبقة تعديل واجهة Al₂O₃ يحسن خصائص تماس واجهة الأنود، مما يتيح للجهاز الاستجابة الضوئية تحت الجهود الإيجابية والسلبية. بعد التعديل بـ Al₂O₃، يمكن للجهاز الوصول إلى قيمة كفاءة الكم الخارجية (EQE) تصل إلى 10⁵٪ ومستشعرية (R) تصل إلى 10⁴ أ/و عند جهد 15 فولت وطيف كامل. يوفر هذا العمل أفكارًا وأساليب جديدة لتطوير أجهزة الكشف الضوئي العضوية عالية الحساسية.

关键词

الأشعة تحت الحمراء القريبة;مضاعفة ضوئية;أجهزة الكشف الضوئي العضوية;جسيمات نانوية غير عضوية;تعديل الواجهة

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website