Natuurkundigen van het Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) ontdekten dat valtoestanden de prestaties van organische fotodetectoren bepalen. uiteindelijk hun detectiviteit beperken. Deze veelbelovende resultaten zijn nu gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Natuurcommunicatie .

Organische fotodetectoren (OPD's) hebben een enorm potentieel voor toepassingen in goedkope beeldvorming, gezondheidsmonitoring en nabij-infrarooddetectie. Nog, alvorens deze toepassingen industrieel te realiseren, de prestaties van deze apparaten moeten nog worden verbeterd.

Recent onderzoek naar organische fotodetectoren op basis van donor-acceptorsystemen heeft geleid tot smalbandige, flexibele en biocompatibele apparaten, waarvan de beste externe fotovoltaïsche kwantumrendementen van bijna 100% bereiken. Echter, de hoge ruis in de uit-stand die door deze apparaten wordt geproduceerd, beperkt hun specifieke detectiviteit, de prestaties sterk verminderen, bijvoorbeeld het meten van zwak licht.

Jonas Kublitski en zijn collega's van het Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) en het Institute of Applied Physics (IAP) aan de TU Dresden hebben nu ontdekt dat de hoge ruis in de uit-stand een gevolg is van ongewenste val-toestanden die worden verspreid in de buurt van de mid-gap van organische halfgeleiders. Door het aantal vallen te meten, de natuurkundigen trekken een directe correlatie tussen de kenmerken van de valtoestanden en de uit-toestand van OPD's.

Voortbouwend op deze resultaten, Kublitski was in staat om een ​​model te tekenen dat deze relatie weergeeft:"Door de donkere stroom van verschillende donor-acceptorsystemen te modelleren, we onthullen het samenspel tussen vallen en ladingsoverdrachtstoestanden als een bron van donkere stroom en laten zien dat vallen de generatieprocessen domineren, dus de belangrijkste beperkende factor van OPD-detectie.

De nieuw ontdekte relatie verduidelijkt alleen de werking van OPD's, maar geeft houvast voor verder onderzoek in het veld. Dit werk is het resultaat van vier jaar onderzoek tijdens mijn Ph.D. Ik ben erg blij om deze resultaten te delen, omdat ze de aandacht van ons vakgebied kunnen heroriënteren op het begrijpen van de oorsprong van de beperkte prestaties van OPD's, die tot nu toe onbekend was."