Flexibla organiska fotodetektorer (OPD) har en enorm potential för tillämpningar inom lågkostnadsbildbehandling, hälsoövervakning och nära infraröd avkänning. Kredit:Christian Körner
Fysiker vid Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) upptäckte att fälltillstånd styr prestandan hos organiska fotodetektorer, i slutändan begränsar deras detektivitet. Dessa mycket lovande resultat har nu publicerats i den välrenommerade vetenskapliga tidskriften Naturkommunikation .
Organiska fotodetektorer (OPD) har en enorm potential för tillämpningar inom lågkostnadsbildbehandling, hälsoövervakning och nära infraröd avkänning. Än, innan de industriellt förverkliga dessa tillämpningar, prestandan för dessa enheter behöver fortfarande förbättras.
Ny forskning om organiska fotodetektorer baserade på donator-acceptorsystem har resulterat i smalbandiga, flexibla och biokompatibla enheter, varav de bästa når extern solcells kvantverkningsgrad på nära 100 %. Dock, det höga bruset i avstängt tillstånd som produceras av dessa enheter begränsar deras specifika detektivitet, kraftigt minskar prestandan, till exempel mätning av svagt ljus.
Jonas Kublitski och hans kollegor vid Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) och Institute of Applied Physics (IAP) vid TU Dresden fick nu reda på att det höga bruset i avstängt tillstånd är en konsekvens av oönskade fälltillstånd som sprids. nära mittgapet av organiska halvledare. Genom att mäta mängden fällor, fysikerna drar en direkt korrelation mellan egenskaperna hos fälltillstånden och off-tillståndet för OPD.
Bygger på dessa resultat, Mr. Kublitski kunde rita en modell som skildrar detta förhållande:"Genom att modellera den mörka strömmen i flera donator-acceptorsystem, vi avslöjar samspelet mellan fällor och laddningsöverföringstillstånd som en källa till mörk ström och visar att fällor dominerar genereringsprocesserna, är således den huvudsakliga begränsande faktorn för OPD-detektivitet.
Genom att modellera den mörka strömmen i flera donator-acceptorsystem, Mr. Kublitski avslöjar samspelet mellan fällor och laddningsöverföringstillstånd som källan till mörk ström och visar att fällor dominerar genereringsprocesserna i mörker. Kredit:Jonas Kublitski
Den nyupptäckta relationen klargör bara operationen av OPD men ger vägledning för vidare forskning inom området. Detta arbete är ett resultat av fyra års forskning under min doktorsexamen. Jag är mycket glad att få dela dessa resultat, eftersom de kan återinrikta vårt områdes uppmärksamhet till att förstå ursprunget till OPDs begränsade prestanda, som hittills var okänt."
