具有扩展的NIR吸收的稳定开放联聚合物,用于检测超出1000nm的有机光探测器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 有机电子 有机电子
• 光探测器技术 光探测器技术

背景情况:

• 传统的有机光电探测器 (OPD) 在近红外 (NIR) 区域 (1000 nm以上) 的吸收有限.
• 这种光谱限制限制了OPD在科学,工业和医疗领域的应用范围.
• 开发具有增强NIR吸收的新有机材料对于推进光探测器技术至关重要.

研究的目的:

• 合成一种新的开联聚聚合物,用于高效的近红外 (NIR) 检测.
• 为了研究结构-属性关系,控制合成聚合物的NIR吸收特性.
• 为了评估基于新型聚合物用于NIR应用的有机光电探测器 (OPD) 的性能.

主要方法:

• 通过静止合聚合合成随机的聚聚合物poly{2,5-bis(2-decyltetradecyl)-3,6-di(thiophen-2-yl)-2,5-dihydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione]-co-thiophene-co-benzo[1,2-c;4,5-c']bis[1,2,5]thiadiazole} (PDPPTBBT) 的合成方法.
• 使用电子偏磁共振 (EPR) 谱学的开特性,分子包装和自旋状态的表征.
• 有机光电探测器 (OPD) 的制造和性能测试,使用PDPPTBBT与聚3-基thiophene-2,5-diyl) 或Y6.6混合薄膜.

主要成果:

• 合成的PDPPTBBT聚合物表现出超出1000纳米的增强吸收,这是由于改进的分子包装所带来的强化激基.
• PDPPTBBT显示温度独立的保利电磁性质和稳定的三重基态 (S = 1).
• 用PDPPTBBT混合薄膜制造的OPD实现了检测波长>1000 nm,在1050 nm时最大外部量子效率为126%,特定检测能力 (D*) 为7.5 × 10^11 Jones.

结论:

• 开式聚合物PDPPTBBT是扩展有机光探测器 (OPD) 光谱响应到NIR区域的一个有希望的材料.
• 增强的分子包装和三重基态稳定性是使高效的NIR吸收和高光探测器性能成为可能的关键因素.
• 这项工作为开发各种应用的先进NIR有机光电探测器铺平了道路.