Nahinfrarot-organische Fotodetektoren weisen Vorteile wie geringe Kosten, Lösungsverarbeitbarkeit, gute Biokompatibilität und flexible tragbare Eigenschaften auf und haben breite Anwendungsaussichten in den Bereichen Biosensorik, medizinische Bildgebung und flexible tragbare elektronische Geräte. Im Vergleich zu Dioden-organischen Fotodetektoren werden Multiplikator-organische Fotodetektoren wegen ihrer höheren externen Quanteneffizienz (EQE>100%) und Empfindlichkeit stark beachtet. Diese Art von Geräten nutzt die in der Nähe der Elektroden gefangenen Ladungsträgerfallen für die assistierende Tunnelinjektion von Trägern mit entgegengesetzter Polarität in die aktive Schicht, um die Photovervielfachung zu realisieren, jedoch beeinflusst die Anzahl der Fallen in gewissem Maße die weitere Verbesserung der Geräteleistung. In dieser Arbeit wurde durch das Einbringen von anorganischen ZnO-Nanopartikeln in die aktive Schicht die Anzahl der Elektronenfallen erhöht, wodurch die Leuchtdichte des Geräts unter Aufrechterhaltung des Dunkelstromdichten unter umgekehrter Vorspannung erhöht wird. Optimierung ergab, dass die Leistung optimal ist, wenn der Dotierungsanteil von ZnO-Nanopartikeln 5% beträgt. Unter Bestrahlung mit 850 nm LED und bei einer Vorspannung von -15 V wurde die Leuchtdichte um das 7,4-fache gegenüber dem Gerät ohne ZnO-Nanopartikeldotierung erhöht. Auf dieser Grundlage wurde die Performance durch die gemeinsame Al₂O₃-Schnittstellenmodifikationsschicht weiter verbessert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Einfügen der Al₂O₃-Schnittstellenmodifikationsschicht die Anoden-Grenzflächenkontaktmerkmale der Geräte verbessern kann, so dass die Geräte unter Vorwärts- und Rückwärtsvorspannung eine Lichtantwort erzielen können. Die Geräte nach Al₂O₃-Modifikation erreichen unter 15 V Spannung und im gesamten Spektralbereich eine EQE von bis zu 10⁵% und ein R von bis zu 10⁴ A/W. Diese Arbeit bietet neue Ideen und Methoden für die Entwicklung hochsensibler organischen Fotodetektoren.

Nahinfrarot; Fotovervielfachung; Organische Fotodetektoren; Anorganische Nanopartikel; Schnittstellenmodifikation