掺杂有机半导体实现高性能红外探测：突破波长限制与响应速度的新策略

来自某研究团队的研究人员针对有机红外探测器波长范围受限的问题，开展了基于掺杂有机半导体的测辐射热计架构研究。该研究通过优化器件厚度与材料热导率，成功将探测范围扩展至10 μm以上，最高探测率可达8·109 Jones，响应时间缩短至41 ms，同时实现10 μm像素尺寸。这项突破为红外成像应用提供了新的材料解决方案，特别适用于光谱覆盖要求苛刻的场景。

　　

有机半导体（Organic Semiconductors）在红外（IR）探测领域展现出独特优势，包括机械柔性和光谱可调性。然而传统有机光电二极管的探测波长通常局限于短波红外区域。最新研究表明，采用包含溶液法或真空沉积法制备的掺杂有机半导体的测辐射热计（bolometer）器件架构，可将探测范围扩展至10 μm以上，并实现高达8×10⁹ Jones的探测率。虽然热探测器（如测辐射热计）通常响应速度低于光子探测器，但研究证明通过减少器件总厚度可实现低至41 ms的响应时间，完全满足成像应用需求。此外，有机半导体的低热导特性使得10 μm像素尺寸在器件总厚度低于1000 nm时仍能保持约10⁹ Jones的探测率。这些发现凸显了有机测辐射热计在光谱覆盖要求严苛的应用场景中的巨大潜力。