通过光学吸收特性定制实现高性能的双窄带有机光电探测器，用于安全的光通信

《Advanced Optical Materials》：Optical Absorption Tailoring Enabled High-Performance Dual-Narrowband Organic Photodetectors for Secure Optical Communications

本研究采用光学吸收定制策略，通过垂直相位分离设计制备出新型双窄带有机光电探测器，在430nm和1070nm处实现高响应特性，暗电流低至7.0×10^-10 A/cm2，D*值超过1012 Jones，无需额外偏置或滤镜，拓展了健康监测、图像传感及加密通信等应用。

　　

摘要

有机光电探测器（OPDs）因其可调的光电特性而备受关注，非常适合用于前沿的光检测应用。本文介绍了一项颠覆性的技术突破：通过一种称为“光学吸收定制”（Optical Absorption Tailoring, OAT）的策略，实现了无需滤光片的双窄带OPD设计。该策略利用光活性层的非对称垂直相位分离来调节其光场分布，从而在指定波长下实现出色的光检测精度和可靠性。采用这种技术，OPD在430纳米和1070纳米处表现出优异的双窄带响应性能，无需额外偏压或滤光片，其光电转换效率（D*）超过10^12 Jones，暗电流（J_d(0 V)）低至7.0 × 10^-10 A cm^-2，且所有材料均来自市场常见来源。通过对双窄带OPD的工作原理进行光学、电学模拟及电荷传输动力学分析，发现器件内部组分的非对称分布不仅能够有效吸收较短波长的光子（从而在活性层的近红外截止边缘实现窄带响应），还能显著抑制暗电流的产生。本文还展示了窄带OPD在健康监测、图像传感和加密光通信等多种应用领域的潜力，为未来新型个性化技术的发展奠定了基础。

利益冲突

作者声明不存在任何利益冲突。