低纵横比π共轭分子协同取向实现紫外-可见-近红外高性能偏振检测新突破

偏振检测在增强信号对比度方面具有重要作用，广泛应用于高端技术领域。针对近红外(NIR)区光学各向异性有机半导体偏振探测器的性能瓶颈，研究人员通过低纵横比(AR)非富勒烯小分子(NFSM)受体的协同分子排列，实现了从紫外-可见到近红外的宽谱域巨线性二向色性（605nm处二色比达27.1，780nm处达12.0）和高偏振光电流比（780nm处11.2），并成功应用于线偏振度成像。该研究为下一代有机线偏振敏感光电探测器(LPS-PDs)提供了新材料体系。

　　

在光电探测领域，偏振敏感检测技术能显著提升信号对比度，但其核心挑战在于开发基于光学各向异性有机半导体的高性能探测器，特别是在近红外(NIR)波段。传统高纵横比π共轭聚合物虽展现良好线性二向色性(LD)，但其NIR性能受限且材料选择单一。这项研究取得了突破性进展——通过低纵横比(AR)非富勒烯小分子(NFSM)受体的协同取向效应，实现了从紫外-可见到近红外的超宽谱带偏振检测。

令人瞩目的是，该体系在605nm波长处获得27.1的超高二色比，在780nm近红外区仍保持12.0的优异性能。平行与垂直偏振光下的最大光电流比达到11.2（780nm）。这种卓越性能源于独特的分子协同排列机制：在自组装和热退火过程中，NFSM受体不仅能自身高度取向，还可显著提升聚合物基质的单轴取向度。研究人员进一步展示了该线偏振敏感光电探测器(LPS-PDs)在线偏振度成像中的实际应用。

该工作不仅确立了NFSM作为新一代有机LPS-PDs的优选材料体系，更揭示了低AR有机半导体偏振敏感性的结构起源，为开发宽谱域高性能偏振探测器提供了新思路。热退火工艺与NFSM受体的协同作用，使得材料在分子水平上实现了"1+1>2"的取向增强效应，这种创新策略有望推动柔性光电、生物传感等领域的器件革新。