基于强吸电子单元及非共价相互作用的新型聚合物给体实现超灵敏近红外有机光电探测器在健康监测中的应用

来自国内的研究人员针对近红外有机光电探测器(NIR OPDs)因暗电流密度(Jd)高和响应度(R)低导致的性能受限问题，开发了基于强吸电子单元的新型聚合物给体PBPyT-EH与PBPyT-BO。通过非共价相互作用调控，PBPyT-EH实现了0.54 A W?1的高R值与1.88×10?9 A cm?2的低Jd，探测率达2.20×1013 Jones（-1 V），在自供电模式下超过1014 Jones，并成功监测脉搏信号，为健康监测提供了高性能NIR OPDs的实现路径。

　　

近红外（Near-Infrared, NIR）有机光电探测器（Organic Photodetectors, OPDs）在健康监测等领域具有重要应用潜力，但其探测性能受限于较高的暗电流密度（J_d）和较低的响应度（R），这与聚合物给体（polymer donors）缺乏系统性研究密切相关。为此，研究人员开发了两种新型聚合物给体PBPyT-EH和PBPyT-BO，其分子设计中引入强吸电子单元。其中，PBPyT-EH通过非共价相互作用的精细调控，表现出更优的形貌和电荷传输特性。基于该材料制备的器件在-1 V偏压下实现了0.54 A W^?1的高R值和低至1.88×10^?9 A cm^?2的J_d，探测灵敏度（specific detectivity, D*）达到2.20×10¹³ Jones，在自供电模式（0 V）下更超过10¹⁴ Jones，跻身最高性能探测器行列。此外，优化后的器件可清晰监测人体脉搏信号。该研究不仅证明了PBPyT系列聚合物给体的可行性，也为高灵敏度NIR OPDs在健康监测中的实际应用提供了新策略。