Les photodétecteurs organiques attirent une attention particulière dans les domaines de l'imagerie biomédicale, de la surveillance environnementale et des communications optiques, grâce à leur grande diversité de matériaux, leur flexibilité et leur biocompatibilité. Cependant, limités par la bande interdite d'absorption des matériaux organiques et par un courant d'obscurité élevé, les photodétecteurs organiques actuels doivent encore relever des défis en termes de réponse spectrale large et de haute sensibilité. Dans cet article, ZnPc∶C60 est utilisé comme couche active, et une couche de modification d'interface en oxyde d'aluminium est introduite par dépôt en couche atomique, ce qui inhibe efficacement la réaction chimique à l'interface entre l'anode ITO et la couche de transport des trous ZnPc, réduisant ainsi la densité de courant d'obscurité à 4×10-7 A/cm2 et augmentant le rapport lumière/obscurité à 3 500. De plus, la spectroscopie Raman confirme un effet de transfert de charge intermoléculaire entre ZnPc et C60, élargissant efficacement la gamme de réponse de l'appareil, qui présente une réponse spectrale stable dans la large plage 375~1 550 nm. Après optimisation supplémentaire, les dispositifs finaux ont atteint à 365 nm des efficacités quantiques externes (EQE), sensibilités (R) et détectivités (D*) de 72,4%, 0,21 A/W et 4,05×1011 Jones respectivement. En outre, l'appareil présente un comportement de multiplication photoconductrice à 580 nm et 735 nm, avec des valeurs optimales d'EQE, R et D* atteignant respectivement 128,3%, 0,75 A/W et 1,44×1012 Jones. Cette étude propose une nouvelle approche pour la conception de photodétecteurs organiques à haute sensibilité et large réponse spectrale.
关键词
photodétecteur;petites molécules organiques;modification d'interface;transfert de charge intermoléculaire;oxyde d'aluminium