유기 광전 탐지기는 다양한 재료, 유연성 및 생체 적합성 등의 장점으로 생의학 영상, 환경 모니터링 및 광통신 분야에서 많은 관심을 받고 있습니다. 그러나 유기 재료의 흡수 밴드갭과 높은 암전류에 의해 제한되어 기존 유기 광전 탐지기는 넓은 스펙트럼 응답과 높은 감도 부문에서 여전히 도전에 직면해 있습니다. 본 논문에서는 ZnPc∶C₆₀를 활성층으로 사용하고 원자층 증착 기술을 통해 산화알루미늄 계면 개질층을 도입하여, ITO 양극과 ZnPc 정공 수송층 간의 계면 화학 반응을 효과적으로 억제함으로써 장치의 암전류 밀도를 4×10^-7 A/cm²로 낮추고 밝기-암전류 밀도 비율을 3,500까지 향상시켰습니다. 또한 라만 분광 분석을 통해 ZnPc와 C₆₀ 간의 분자 간 전하 전달 효과가 존재함을 확인하였으며, 장치의 응답 범위를 효과적으로 확장시켜 375~1,550 nm의 넓은 스펙트럼 영역에서 안정적인 스펙트럼 응답 특성을 나타냈습니다. 추가 최적화를 통해 최종 장치는 365 nm 파장에서 외부양자 효율(EQE), 응답도(R), 검출률(D^*)이 각각 72.4%, 0.21 A/W, 4.05×10¹¹ 존스에 도달하였습니다. 또한 장치는 580 nm 및 735 nm 파장에서 광전 증배 현상을 보였으며, 최적 EQE, R 및 D^*는 각각 128.3%, 0.75 A/W, 1.44×10¹² 존스에 달했습니다. 본 연구는 고감도 및 광범위 스펙트럼 응답 유기 광전 탐지기 설계에 새로운 아이디어를 제공합니다.

광전 탐지기;유기 소분자;계면 개질;분자 간 전하 전달;산화알루미늄