Détecteur organique de lumière à large spectre de haute sensibilité basé sur la couche de modification d'interface d'oxyde d'aluminium

LI Yaojiang ,  

SHI Linlin ,  

SUN Xinyu ,  

SHANG Ziheng ,  

LI Guohui ,  

JI Ting ,  

CUI Yanxia ,  

摘要

Les détecteurs organiques de lumière suscitent un grand intérêt dans les domaines de l'imagerie biomédicale, de la surveillance de l'environnement et des communications optiques en raison de leur large choix de matériaux, de leur flexibilité et de leur compatibilité biologique. Cependant, en raison de la largeur de bande d'absorption des matériaux organiques et du courant obscur élevé, les détecteurs de lumière organique actuels continuent de rencontrer des défis en termes de réponse spectrale large et de sensibilité élevée. Dans cet article, ZnPc∶C_60 a été utilisé comme couche active et, à l'aide de la technologie de dépôt en phase atomique, une couche de modification d'interface d'oxyde d'aluminium a été introduite, ce qui a efficacement supprimé la réaction chimique entre l'anode ITO et la couche de transport de trous ZnPc, réduisant ainsi la densité de courant obscur du dispositif à 4×10^-7 A/cm^2, et augmentant le rapport courant lumineux - courant obscur à 3 500. De plus, la caractérisation par spectrométrie Raman a confirmé l'effet de transfert de charge moléculaire entre ZnPc et C_60, élargissant efficacement la plage de réponse du dispositif, et le dispositif a montré des caractéristiques de réponse spectrale stables dans une large plage spectrale de 375 à 1 550 nm. Une optimisation supplémentaire du dispositif a permis d'obtenir une efficacité quantique externe (EQE), une sensibilité (R) et un taux de détection (D^*) de 72,4 %, 0,21 A/W et 4,05×10^11 Jones respectivement à une longueur d'onde de 365 nm. De plus, le dispositif a montré un comportement de multiplication de la lumière électronique aux longueurs d'onde de 580 nm et 735 nm, et la meilleure EQE, R, D^* étaient respectivement de 128,3 %, 0,75 A/W et 1,44×10^12 Jones. Cette étude offre de nouvelles perspectives pour la conception de détecteurs organiques de lumière à haute sensibilité et à large réponse spectrale.

关键词

Détecteur de lumière organique; petites molécules organiques; modification de l'interface; transfert de charge moléculaire; oxyde d'aluminium

阅读全文