PCE10 melhora significativamente a capacidade de detecção de luz vermelha e infravermelha próxima de detectores fotoelétricos orgânicos ternários de multiplicação

WANG Jianbin ,  

TANG Xiaosheng ,  

ZHOU Bi ,  

ZENG Xiahui ,  

LI Jincheng ,  

ZHOU Yingwu ,  

摘要

Detectores fotoelétricos com forte capacidade de detecção no infravermelho próximo são mais favoráveis para detectar a frequência cardíaca humana, e detectores fotoelétricos de resposta de banda larga que abrangem a luz vermelha e o infravermelho próximo podem ser usados para detectar a saturação de oxigênio no sangue, portanto, melhorar a capacidade de detecção da luz vermelha e do infravermelho próximo em detectores fotoelétricos de resposta de banda larga é de grande importância. No entanto, detectores fotoelétricos orgânicos clássicos de junção heterogênea binária de resposta de banda larga com multiplicação geralmente apresentam resposta fraca ou inexistente à luz vermelha e infravermelha próxima devido a grandes diferenças na proporção doador/aceptor na camada ativa. Neste trabalho, um detector fotoelétrico orgânico de multiplicação ternário com junção heterogênea de bulk e estrutura ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCE10:IEICO⁃4F (90:10:1)/Al foi fabricado substituindo uma pequena quantidade do material doador P3HT na camada ativa P3HT:IEICO⁃4F (100:1) por PCE10. Sob polarização de -20 V, o dispositivo ternário obteve um espectro EQE relativamente uniforme do ultravioleta ao infravermelho próximo (330~810 nm), e os EQEs em 660 nm e 810 nm (134000% e 147000%) foram 78 e 106 vezes superiores aos dos dispositivos binários nas mesmas condições, com sensibilidade de detecção correspondente (5.4×1013 Jones e 7.27×1013 Jones) aumentada em 26 e 36 vezes, respectivamente. A capacidade de detecção de luz vermelha e infravermelha próxima do dispositivo ternário foi significativamente melhorada, fornecendo uma estratégia para fabricar detectores fotoelétricos de alto desempenho para detecção da frequência cardíaca e saturação de oxigênio no sangue.

关键词

infravermelho próximo;frequência cardíaca;saturação de oxigênio;junção heterogênea;detectores fotoelétricos orgânicos multiplicadores;ternário

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