Органический фотодетектор с высокой чувствительностью и широким спектральным откликом на основе модифицирующего оксидного слоя алюминия

LI Yaojiang ,  

SHI Linlin ,  

SUN Xinyu ,  

SHANG Ziheng ,  

LI Guohui ,  

JI Ting ,  

CUI Yanxia ,  

摘要

Органические фотодетекторы из-за широких материалов, гибкости и биосовместимости обладают преимуществами, которые привлекают внимание в областях биомедицинской визуализации, мониторинга окружающей среды и оптической связи. Однако из-за поглощающего зазора органических материалов и высокого темного тока имеющиеся органические фотодетекторы все еще сталкиваются с вызовами в широкополосной реакции и высокой чувствительности. В данном исследовании в качестве активного слоя использовалась ZnPc: C60, а также было введено модифицирующее оксид алюминия на интерфейсный слой путем техники атомного слоя алюминия. Это позволило снизить темный ток устройства до 4 × 10-7 A / cm2 и увеличить удельное отношение светового к темному току до 3500. Кроме того, спектроскопия рассеяния Рамана подтвердила межмолекулярный эффект переноса зарядов между ZnPc и C60, что эффективно расширило спектральный диапазон устройства. Это устройство проявило стабильные спектральные характеристики в широком диапазоне от 375 до 1550 нм. Дополнительная оптимизация устройства позволила достигнуть внешних квантовых эффектов (EQE), отклика (R) и скорости обнаружения (D*) устройства в длине волны 365 нм соответственно 72,4%, 0,21 A / W, 4,05 × 1011 Джонс. Кроме того, устройство проявило фотоэлектрическое умножение при длинах волн 580 нм и 735 нм, и оптимальные EQE, R, D* составили соответственно 128,3%, 0,75 A/W, 1,44 × 1012 Джонс. Это исследование предлагает новые идеи для проектирования органических фотодетекторов с высокой чувствительностью и широким спектральным откликом.

关键词

Фотодетектор; органические низкомолекулярные соединения; модификация интерфейса; межмолекулярный эффект переноса зарядов; оксид алюминия

阅读全文