二酮吡咯并吡咯基半导体/碳量子点平面异质结光电晶体管的制备及性能研究

O472+.4%TN321+.5%TM23; 采用二酮吡咯并吡咯基半导体聚合物PDVT-10与新型碳纳米材料碳量子点(CQDs)复合,通过溶液法制备了平面异质结薄膜有机光电晶体管(OPT).PDVT-10/CQDs薄膜叠加了 PDVT-10和CQDs的光学特性,在紫外至近红外的宽频范围显示了很高的光吸收能力.相较于纯PDVT-10光电晶体管,PDVT-10/CQDs平面异质结OPT展现出更优异的宽谱光电探测性能,在450 nm激光照射下,器件的光响应度达2.6×104 A/W,比探测率达2.4× 1013 Jones,最大光灵敏度超104;在808 nm光照下,光响应度甚至高达4.4× 104...

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Published in功能材料 Vol. 55; no. 9; pp. 9031 - 9039
Main Authors 艾志强, 周涵, 钱勇, 程在天, 王辉, 张发培
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学技术大学研究生院科学岛分院,合肥 230026 30.09.2024
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心,低功耗量子材料与器件安徽省重点实验室,合肥 230031%中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心,低功耗量子材料与器件安徽省重点实验室,合肥 230031
Subjects
有机光电晶体管
平面异质结
charge separation
semiconducting polymers
carbon quantum dots
电荷分离
碳量子点
半导体聚合物
planar heterojunction
organic phototransistor
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2024.09.005

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Summary:O472+.4%TN321+.5%TM23; 采用二酮吡咯并吡咯基半导体聚合物PDVT-10与新型碳纳米材料碳量子点(CQDs)复合,通过溶液法制备了平面异质结薄膜有机光电晶体管(OPT).PDVT-10/CQDs薄膜叠加了 PDVT-10和CQDs的光学特性,在紫外至近红外的宽频范围显示了很高的光吸收能力.相较于纯PDVT-10光电晶体管,PDVT-10/CQDs平面异质结OPT展现出更优异的宽谱光电探测性能,在450 nm激光照射下,器件的光响应度达2.6×104 A/W,比探测率达2.4× 1013 Jones,最大光灵敏度超104;在808 nm光照下,光响应度甚至高达4.4× 104 A/W,比探测率达1.2×1013 Jones.根据OPT光响应过程的探究,PDVT-10/CQDs异质结器件的性能提升源于界面处合适的能级排布增强了激子的解离效率、促进电荷分离,并有效减少了空穴-电子复合几率,同时PDVT-10高空穴迁移率有助于形成高效的电荷传输通路.研究为发展高性能有机光探测器件中提供了一条重要途径.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2024.09.005