主要內(nèi)容

研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種高速低暗電流近紅外(NIR)有機(jī)光電探測(cè)器(OPD)，該探測(cè)器在硅襯底上以非晶銦鎵氧化鋅(a-IGZO)作為電子傳輸層(ETL)。通過精細(xì)的表征技術(shù)，與溫度相關(guān)的電流-電壓測(cè)量、基于電流的深能級(jí)瞬態(tài)光譜（Q-DLTS）和瞬態(tài)光電壓衰減測(cè)量，可以深入了解暗電流的起源。這些表征結(jié)果與從紫外光電子能譜推導(dǎo)出的能帶結(jié)構(gòu)相輔相成。

基于陷阱輔助場(chǎng)增強(qiáng)熱發(fā)射（Poole–Frenkel發(fā)射）的暗電流機(jī)制，陷阱態(tài)的存在和激活能對(duì)所施加的反向偏置電壓產(chǎn)生強(qiáng)烈依賴性。通過在供體:受體共混物和a-IGZO ETL之間引入薄界面層來顯著減少這種發(fā)射，并在?1 V的反向偏置下獲得低至125 pA/cm2的暗電流。

由于使用了高遷移率金屬氧化物傳輸層，實(shí)現(xiàn)了639 ns（上升）和1497 ns（下降）的快速光響應(yīng)時(shí)間，這是NIR OPD報(bào)道的最快光響應(yīng)時(shí)間之一。最后，研究團(tuán)隊(duì)展示了一種在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體讀出電路上集成近紅外OPD的成像器，證明了改進(jìn)的暗電流特性在使用該技術(shù)捕獲高質(zhì)量樣本圖像方面的重要性。

其中深能級(jí)瞬態(tài)光譜（Q-DLTS）和瞬態(tài)光電壓（TPV）是使用巨力光電代理的Paios太陽能電池&OLED瞬態(tài)特性測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的。

文獻(xiàn)信息

Interface-Engineered Organic Near-Infrared Photodetector for Imaging Applications