有機光電検出器は、材料の多様性、柔軟性、生体適合性などの利点から、生物医学イメージング、環境モニタリング、光通信などの分野で注目されています。ただし、有機材料の吸収ギャップと高い暗電流の制約により、広帯域応答や高感度などの面で依然として有機光電検出器は課題に直面しています。本論文では、ZnPc:C60を活性層とし、酸化アルミニウム界面修飾層を導入することにより、ITO陽極とZnPcホール伝達層の界面化学反応を効果的に抑制し、デバイスの暗電流密度を4×10^-7 A/cm^2に低減し、輝-暗電流密度比を3,500に向上させました。さらに、ラマンスペクトル特性確認の結果、ZnPcとC60の間に分子間電荷移動効果があることを確認し、デバイスの応答範囲を劇的に拡張し、375~1,550 nmの広いスペクトル範囲で安定したスペクトル応答特性を示しました。また、デバイスをさらに最適化した結果、最終的にデバイスは365 nm波長での外部量子効率（EQE）、応答度（R）、検出率（D*）それぞれ72.4%、0.21 A/W、4.05×10^11ジョーンズを達成しました。さらに、デバイスは580 nmと735 nmの波長で光電倍増挙動を示し、最適なEQE、R、D*それぞれ128.3%、0.75 A/W、1.44×10^12ジョーンズを達成しました。本研究は高感度で広帯域応答を持つ有機光電検出器設計に新たな方向性を提供します。

光電検出器; 有機小分子; 界面修飾; 分子間電荷移動; 酸化アルミニウム