光电探测器(PDs)将光信号转换为电信号,应用场景有:图像传感,光通信,环境监测,化学生物监测等。
基于多种无机光活性材料的光电探测器通常表现出优异的性能,例如响3应速度快、增益带宽乘积高、稳定性高。 商用光电探测器市场主要是由硅(Si)、锗(Ge)或其化合物制备的无机光电探测器。
有机半导体材料具有许多理想的性能和技术优势,即可调节的能级、机械柔韧性、大面积制造、溶液制备和低成本。
通过设计光电倍增管(PM)可以简化前置放大电路,进一步简化光电探测系统。
早在1994年,首次在夹在Au电极之间的有机颜料膜中观察到光电倍增,这符合界面陷阱诱导的电荷隧穿注入的工作机制。
目前,在以下三个方面进行相关研究:PM的工作机制,提高器件的性能和光谱响应窗口的调整。
带通光学滤波器和宽带光电探测器的结合;
在所需响应窗口中选择具有本征窄吸收的有机半导体材料;
光学结构设计。
与无机光电探测器相比,有机光电探测器通常表现出相对较慢的响应速度,这通常可归因于:
有机半导体材料在这些器件中低电荷载流子迁移率,
器件中的RC时间相当长,因为结通常很薄,因此它们具有较高的电容。
多功能有机光电探测器还可以克服单一功能模型的局限性,满足实际应用中通用性的需要,扩展其应用领域。柔性有机光电探测器由于其降低的成本和重量,在可穿戴和便携式设备领域有着广泛的应用。 结合透明特性,灵活的设备可以广泛应用于触摸屏和交互式电子等各个领域。 新型的自供电OPD可以在没有外部电源的情况下工作,这为下一代光电器件打开了重要的路线,这些器件可以无线和独立地工作。 该光电探测器系统和阵列可用于构建集成光电产品,实现多种功能。 所有这些有前途的研究方向都将引起越来越多的关注,并在智能光电系统中具有潜在的实际应用前景。 在未来的研究趋势中引入PM效应将提供进一步的变革性改进,这是由于具有超高EQE的PM型光电探测器的优异性能所致。
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