在有机光探测器中通过调整聚合物能量和微观结构来增强亚-1 eV检测

科学领域:

• 有机电子学有机电子学
• 聚合物光电子学
• 光电探测器技术的技术.

背景情况:

• 有机光二极管 (OPD) 在将检测范围扩展到红外 (IR) 频谱方面面临着挑战.
• 有机半导体聚合物提供可调节的带隙,以增强超出1000 nm的光电子响应.

研究的目的:

• 开发一种以聚合物为基础的有机光二极管 (OPD),具有扩展的近红外 (NIR) 吸收.
• 改进NIR地区OPD的性能指标,用于先进的应用.

主要方法:

• 合成了一种新的NIR吸收有机半导体聚合物.
• 基于聚合物的OPDs的制造和表征.
• 在NIR频谱中对OPD的性能评估,包括特定检测能力 (D*) 和暗电流 (Jd).

主要成果:

• 达到高达1500nm的NIR聚合物吸收.
• 在1200nm时显示出高特异性检测能力 (D*),为1.03 × 10^10斯,在-2V时低暗电流 (Jd) 为2.3 × 10^-6 A/cm^2.
• 与之前的NIR OPD相比,OPD指标显著改善,这是由于增强的晶度和优化的能量对齐,减少了电荷重组.

结论:

• 开发的NIR聚合物显著提高了在1100-1300纳米范围内的OPD性能.
• 高的D*对敏感的生物传感应用具有前景.
• 使用NIR OPD进行实时,未放大脉冲氧度测试,以监测心率和血氧和度.