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界面工程有机近红外光电探测器在成像方面的应用

 更新时间:2023-12-20 点击量:858
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主要内容

研究团队报道了一种高速低暗电流近红外(NIR)有机光电探测器(OPD),该探测器在硅衬底上以非晶铟镓氧化锌(a-IGZO)作为电子传输层(ETL)。通过精细的表征技术,与温度相关的电流-电压测量、基于电流的深能级瞬态光谱(Q-DLTS)和瞬态光电压衰减测量,可以深入了解暗电流的起源。这些表征结果与从紫外光电子能谱推导出的能带结构相辅相成。

基于陷阱辅助场增强热发射(Poole–Frenkel发射)的暗电流机制,陷阱态的存在和激活能对所施加的反向偏置电压产生强烈依赖性。通过在供体:受体共混物和a-IGZO ETL之间引入薄界面层来显著减少这种发射,并在−1 V的反向偏置下获得低至125 pA/cm²的暗电流。

由于使用了高迁移率金属氧化物传输层,实现了639 ns(上升)和1497 ns(下降)的快速光响应时间,这是NIR OPD报道的最快光响应时间之一。最后,研究团队展示了一种在互补金属氧化物半导体读出电路上集成近红外OPD的成像器,证明了改进的暗电流特性在使用该技术捕获高质量样本图像方面的重要性。


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其中深能级瞬态光谱(Q-DLTS和瞬态光电压(TPV)是使用巨力光电代理的Paios太阳能电池&OLED瞬态特性测试系统进行测量的。


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文献信息

Interface-Engineered Organic Near-Infrared Photodetector for Imaging Applications


Abu Bakar Siddik*Epimitheas Georgitzikis*Yannick HermansJubin KangJoo Hyoung KimVladimir PejovicItai LiebermanPawel E. MalinowskiAndriy KadashchukJan GenoeThierry ConardDavid Cheyns, and Paul Heremans