Les photodétecteurs organiques flexibles (OPD) ont un potentiel énorme pour des applications en imagerie à faible coût, surveillance de la santé et détection proche infrarouge. Crédit :Christian Körner
Des physiciens du Centre intégré de Dresde pour la physique appliquée et les matériaux photoniques (IAPP) ont découvert que les états pièges régissent les performances des photodétecteurs organiques, limitant finalement leur détectivité. Ces résultats très prometteurs viennent d'être publiés dans la célèbre revue scientifique Communication Nature .
Les photodétecteurs organiques (OPD) ont un potentiel énorme pour des applications en imagerie à faible coût, surveillance de la santé et détection proche infrarouge. Encore, avant de réaliser industriellement ces applications, les performances de ces appareils doivent encore être améliorées.
Des recherches récentes sur les photodétecteurs organiques basés sur des systèmes donneur-accepteur ont abouti à une bande étroite, dispositifs souples et biocompatibles, dont les meilleurs atteignent des rendements quantiques photovoltaïques externes proches de 100 %. Cependant, le bruit important à l'arrêt produit par ces appareils limite leur détectivité spécifique, réduire considérablement les performances, par exemple, mesurer une faible lumière.
Jonas Kublitski et ses collègues du Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) et de l'Institute of Applied Physics (IAP) de la TU Dresden ont découvert que le bruit élevé à l'état désactivé est une conséquence des états de piège indésirables distribués. près de la mi-intervalle des semi-conducteurs organiques. En mesurant le nombre de pièges, les physiciens établissent une corrélation directe entre les caractéristiques des états pièges et l'état bloqué des OPD.
Fort de ces résultats, M. Kublitski a pu dessiner un modèle illustrant cette relation :« En modélisant le courant d'obscurité de plusieurs systèmes donneur-accepteur, nous révélons l'interaction entre les pièges et les états de transfert de charge comme source de courant d'obscurité et montrons que les pièges dominent les processus de génération, étant ainsi le principal facteur limitant de la détectivité OPD.
En modélisant le courant d'obscurité de plusieurs systèmes donneurs-accepteurs, M. Kublitski révèle l'interaction entre les pièges et les états de transfert de charge comme source de courant d'obscurité et montre que les pièges dominent les processus de génération dans l'obscurité. Crédit :Jonas Kublitski
La relation nouvellement découverte ne fait que clarifier le fonctionnement des OPD mais donne des orientations pour des recherches ultérieures dans le domaine. Ce travail est le résultat de quatre années de recherche durant mon doctorat. Je suis très heureux de partager ces résultats, car ils peuvent recentrer l'attention de notre domaine sur la compréhension de l'origine des performances limitées des OPD, qui était jusqu'à présent inconnu."
