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电子与电气工程系罗丹副教授课题组博士生蓝钊珏以第一作者身份在Science Advances期刊上发表学术论文

2020-02-05

近日,电子与电气工程系罗丹副教授课题组2016级博士生蓝钊珏以第一作者身份在Science Advances (IF: 12.804) 期刊上发表题为Near infrared and visible light dual-mode organic photodetectors的学术论文,南方科技大学电子与电气工程系罗丹副教授和香港浸会大学物理系朱福荣教授为文章的通讯作者。



2016级博士生蓝钊珏


近年来,以薄膜半导体为基础的光电探测技术在环境检测、健康诊断及安防监测等诸多领域展现出了良好的应用前景。有机光电探测器具有响应度高、可溶液加工、光谱可调等优点,具有成为下一代高性能光探测技术的潜力。

传统的光电探测器只有一个工作模式,探测光谱的波长窗口不可调。课题组提出一种近红外和可见光的双模式/双波段可调的有机光电探测器,其器件结构主要包括可见光吸收层、光学间隔层、近红外吸收层。通过研究发现,基于此结构的有机薄膜光电探测器具有近红外和可见光两种不同波段光响应的工作模式。在近红外光照射下,光电流从近红外吸收层产生,其工作原理是在负偏压下,有机薄膜层和阴极电极的界面发生陷阱导致的近红外光响应的载流子注入。而在可见光的照射下,光电流则从可见光吸收层产生,原理是在正偏压下,可见光响应的载流子注入发生在阳极电极和有机薄膜层的界面。此双模式光探测器在负偏压的驱动下,表现出可见光盲型近红外响应;在正偏压的驱动下,只探测可见光,对近红外没有响应;对短波段和长波段的入射光均有高达10 A/W的响应度。

双模探测器的光响应度光谱和模拟光学分布:(A)负偏压下的响应度,(B)正偏压下的响应度,(C)光生载流子在器件内的深度分布图


相对于传统的单模式光电探测器,高性能的近红外和可见光双模式/双波段探测器为光探测技术提供了新的可能性。基于溶液法加工的有机薄膜制备流程还有低成本、可大面积制造、柔软性等优点。本工作中提出的双模式有机光电探测器可用于不同波长的成像、环境污染探测、医疗健康和安防监测等应用。

文章第一作者蓝钊珏是南方科技大学电子与电气工程系光电信息科学与工程专业2016届本科毕业生、2016级南方科技大学与香港浸会大学联合培养博士生,本科学习期间曾参与成立了南方科技大学OSA(美国光学学会)学生分会。蓝钊珏同学参加第十一届Asian Conference on Organic Electronics并作题为 Near infrared and visible light dual-mode organic photodetectors 的学术海报报告,获得大会颁发的Journal of Materials Chemistry A Poster Prize奖项。


论文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/5/eaaw8065


供稿:电子与电气工程系