非化溶剂加工的短波红外有机光电探测器使用Sub-1 eV带隙接收器与光替代

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:

• 短波红外 (SWIR) 有机光电探测器 (OPD) 是有前途的,但受到了低响应和高噪声的影响.
• 现有的设备通常依赖于对环境有害的加工溶剂.

研究的目的:

• 为了开发高性能,环保的SWIR OPD.
• 为增强SWIR吸收和光检测引入一种新的非富勒烯受体 (NFA).

主要方法:

• 设计和合成了一种新的NFA,6CN,具有超窄的带隙 (≈0.98 eV),用于SWIR吸收至1250nm.
• 使用6CN与PTB7-Th聚合物供体混合制造的批量异质连接 (BHJ) OPD.
• 在设备加工中使用环保溶剂o-xylen,避免素添加剂.

主要成果:

• 基于6CN的BHJ表现出高效的SWIR吸收,强大的电荷转移和强大的电荷传输.
• 与化溶剂处理的设备相比,使用o-xylen处理的设备显示出更高的光响应.
• 在300-1200 nm范围内实现了高响应度 (≈0.2 A W-1在1200 nm) 和特定检测能力 (>3 × 1011 Jones) .

结论:

• 新型6CN NFA可实现高性能SWIR光检测.
• 环保的o-xylen加工产生了优异的OPD,推进了可持续的灵活SWIR传感技术.