Detector orgánico de luz de alta sensibilidad de amplio espectro basado en la capa de modificación de interfaz de óxido de aluminio

LI Yaojiang ,  

SHI Linlin ,  

SUN Xinyu ,  

SHANG Ziheng ,  

LI Guohui ,  

JI Ting ,  

CUI Yanxia ,  

摘要

Los detectores orgánicos de luz han generado un gran interés en el campo de la imagen biomédica, el monitoreo del medio ambiente y las comunicaciones ópticas debido a su amplia selección de materiales, flexibilidad y compatibilidad biológica. Sin embargo, debido a la anchura de banda de absorción de los materiales orgánicos y la alta corriente oscura, los actuales detectores de luz orgánica siguen enfrentando desafíos en cuanto a la respuesta espectral amplia y la alta sensibilidad. En este artículo, se utilizó ZnPc∶C_60 como capa activa y, mediante la tecnología de deposición de capas atómicas, se introdujo una capa de modificación de interfaz de óxido de aluminio, lo que suprimió eficazmente la reacción química entre el cátodo ITO y la capa de transporte de huecos ZnPc, reduciendo la densidad de corriente oscura del dispositivo a 4×10^-7 A/cm^2 y aumentando la relación corriente luminosa - corriente oscura a 3 500. Además, la caracterización por espectroscopía Raman confirmó el efecto de transferencia de carga molecular entre ZnPc y C_60, ampliando eficazmente el rango de respuesta del dispositivo, y el dispositivo mostró características de respuesta espectral estable en un amplio rango espectral de 375 a 1 550 nm. Una optimización adicional del dispositivo condujo a la eficiencia cuántica externa (EQE), la sensibilidad (R) y la tasa de detección (D^*) del dispositivo alcanzando el 72,4 %, 0,21 A/W y 4,05×10^11 Jones respectivamente a una longitud de onda de 365 nm. Además, el dispositivo mostró un comportamiento de multiplicación de la luz electrónica en las longitudes de onda de 580 nm y 735 nm, y la mejor EQE, R, D^* fueron respectivamente del 128,3 %, 0,75 A/W y 1,44×10^12 Jones. Este estudio ofrece nuevas ideas para el diseño de detectores orgánicos de luz de alta sensibilidad y amplia respuesta espectral.

关键词

Detector de luz orgánica; moléculas orgánicas pequeñas; modificación de la interfaz; transferencia de carga molecular; óxido de aluminio

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