最近,Nature子刊、国际光学顶级期刊《Light: Science &Applications》(IF:20.6)刊发学院房学谦教授课题组在近红外光探测领域的新成果,题为“Unlocking High-Performance Near-Infrared Photodetection: Polaron-Assisted Organic Integer Charge Transfer Hybrids (解密高性能近红外光探测:极化子辅助的有机整数电荷转移混合法)”,Muhammad Ahsan Iqbal博士后为论文第一作者,房学谦教授和深圳大学曾昱嘉教授为通讯作者,东莞理工为论文第一完成单位。
有机红外光探测器为即将到来的第四代工业时代中的关键传感器技术,其研发成功标志着向高性价比、高性能红外成像技术迈出了关键一步。有机红外光探测器可在从近紫外到短波红外的广泛波长范围内发挥作用,性能优于传统的无机探测器,有望改变成像技术。同时,也为传统的无机光电二极管提供了一种灵活、可扩展的替代品,其潜在应用范围为工业机器人和医疗保健等领域。目前该探测器外部量子效率较差,激子解离驱动不足。本文工作解密了一种超高性能的有机红外光探测器,创新性采用极化子辅助法代替Frenkel 激子法,同时采用整数电荷转移法将低能子间隙吸收率提升到 2.5 µm。通过试验,得到了非常高的外部量子效率(~107 %),Femtowatt灵敏度达到了0.12 fW Hz-1/2。
图1. 1.0μm时,TCNQF4/C14-PBTTT的微观性能和光电性能分析
本成果得到了国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金的资助。
撰稿:房学谦
一审:李春志 二审:高峰 三审:兰善红