Reduktion af fælder øger ydeevnen af ​​organiske fotodetektorer

Fysikere ved Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) opdagede, at fældetilstande styrer ydeevnen af ​​organiske fotodetektorer, i sidste ende begrænser deres detektivitet. Disse meget lovende resultater er nu blevet offentliggjort i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation .

Organiske fotodetektorer (OPD'er) har et enormt potentiale for applikationer inden for billig billedbehandling, sundhedsovervågning og nær infrarød sensing. Endnu, før industrielt realiserer disse applikationer, ydeevnen af ​​disse enheder skal stadig forbedres.

Nyere forskning i organiske fotodetektorer baseret på donor-acceptor-systemer har resulteret i smalbånd, fleksible og biokompatible enheder, hvoraf de bedste når eksterne fotovoltaiske kvanteeffektiviteter på tæt på 100%. Imidlertid, den høje støj i slukket tilstand produceret af disse enheder begrænser deres specifikke detektivitet, kraftigt reducerer ydeevnen, for eksempel måling af svagt lys.

Jonas Kublitski og hans kolleger ved Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) og Institute of Applied Physics (IAP) ved TU Dresden fandt nu ud af, at den høje støj i slukket tilstand er en konsekvens af uønskede fældetilstande, der er spredt. nær midten af ​​organiske halvledere. Ved at måle mængden af ​​fælder, fysikerne tegner en direkte sammenhæng mellem karakteristikaene for fældetilstande og off-tilstanden for OPD'er.

Med udgangspunkt i disse resultater, Mr. Kublitski var i stand til at tegne en model, der skildrede dette forhold:"Ved at modellere den mørke strøm af adskillige donor-acceptorsystemer, vi afslører samspillet mellem fælder og ladningsoverførselstilstande som en kilde til mørk strøm og viser, at fælder dominerer generationsprocesserne, er således den vigtigste begrænsende faktor for OPD-detektivitet.

Det nyopdagede forhold tydeliggør kun operationen af ​​OPD'er, men giver vejledning til yderligere forskning på området. Dette arbejde er et resultat af fire års forskning under min ph.d. Jeg er meget glad for at dele disse resultater, da de kan genfokusere vores felts opmærksomhed til at forstå oprindelsen af ​​OPD'ers begrænsede ydeevne, som hidtil var ukendt."