유기 광전 탐지기는 소재의 다양성, 유연성 및 생체 적합성과 같은 장점으로 인해 생물 의학 영상, 환경 모니터링 및 광통신 분야에서 많은 관심을 받고 있습니다. 하지만 유기 재료의 흡수 밴드갭과 상대적으로 높은 암전류의 제한으로 인해 기존 유기 광전 탐지기는 광범위한 스펙트럼 응답과 높은 감도 측면에서 여전히 도전 과제에 직면해 있습니다. 본 논문에서는 ZnPc∶C₆₀를 활성층으로 사용하고 원자층 증착 기술을 통해 알루미늄 산화물 계면 수정층을 도입하여 ITO 양극과 ZnPc 정공 수송층의 계면 화학 반응을 효과적으로 억제함으로써 소자의 암전류 밀도를 4×10^-7 A/cm²로 낮추고 밝기-암전류 밀도 비율을 3500으로 향상시켰습니다. 또한 라만 분광 분석을 통해 ZnPc와 C₆₀ 사이에 분자 간 전하 전이 효과가 존재함을 확인하여 소자의 응답 범위를 효과적으로 확장시켰으며, 이 소자는 375~1550 nm의 넓은 스펙트럼 범위에서 안정적인 분광 응답 특성을 나타냈습니다. 소자를 추가 최적화한 결과, 365 nm 파장에서 외부 양자 효율(EQE), 응답도(R), 검출율(D^*)이 각각 72.4%, 0.21 A/W, 4.05×10¹¹ 존스에 도달했습니다. 또한 소자는 580 nm 및 735 nm 파장에서 광전자 배가 동작을 보였으며, 최적의 EQE, R, D^*는 각각 128.3%, 0.75 A/W, 1.44×10¹² 존스에 달했습니다. 본 연구는 고감도 및 넓은 스펙트럼 응답을 갖는 유기 광전 탐지기 설계에 새로운 아이디어를 제공합니다.

광전 탐지기;유기 소분자;계면 수정;분자 간 전하 전이;알루미늄 산화물