德國德累斯頓應用物理和光子材料綜合中心(IAPP)的物理學家發現,陷阱態決定了有機光電探測器的性能,并最終限制了它們的探測能力。相關研究成果已發表在《自然通訊》(Nature Communications)上。論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-20856-z。
有機光電探測器在低成本成像、健康監測和近紅外傳感方面具有巨大的應用潛力。然而,在實現這些應用之前,提升設備的性能迫在眉睫。
近年來,基于供體 – 受體系統的有機光電探測器的研究已經產生了窄帶、柔性和生物兼容的器件,其中最好的器件可以達到接近100%的外部光伏量子效率。然而,這些器件在關閉狀態下產生的高噪聲限制了它們的特異探測能力,嚴重降低了性能,例如測量微弱的光。
在這項研究中,研究人員發現,關閉狀態下的高噪聲是分布在有機半導體中間間隙附近的多余陷阱態的結果。通過測量陷阱的數量,物理學家在陷阱狀態的特征和有機光電探測器的關閉狀態之間建立了直接的聯系。
新發現的這種關系不僅闡明了有機光電探測器的運作,而且為該領域的進一步研究提供了指導。