光倍增型有機光電探測器（PM-OPD）對于探測微弱的光信號非常有效；然而，在高增益、寬光譜靈敏度、快速響應和低工作電壓之間實現(xiàn)平衡仍然是一個重大挑戰(zhàn)。近日，華南理工大學黃飛、Liu Chunchen、Wang Yazhong提出了一種非富勒烯受體（NFAs）的溶液處理方法，以增強電子捕獲并實現(xiàn)高效的光電倍增。
本文要點：
1) 作者合成了兩種具有不同LUMO能級的NFAs，BFDO-Eh-4F和BPDO-Eh-4F，并將其作為摻雜劑摻入。作者采用BFDO-Eh-4F的器件在2 V偏壓下表現(xiàn)出2500%的卓越外部量子效率（EQE）和420μs的快速響應時間，這歸因于其更深的LUMO能級，有助于高效的電子捕獲。相反，基于BPDO-Eh-4F的器件在光伏（PV）模式下運行，因為其較淺的LUMO能級導致電子捕獲較弱，實現(xiàn)了低暗電流和4.5×1012 Jones的高比探測率（D*）。
2) 這些發(fā)現(xiàn)闡明了空穴和電子之間不平衡電荷傳輸在增強PM-OPD性能中的作用，并強調了LUMO能級偏移在優(yōu)化電子捕獲中的關鍵影響。這些器件的互補優(yōu)勢使它們成為成像、光通信和生物傳感應用的有效候選者，為開發(fā)具有平衡性能的下一代OPD提供了重要途徑。
Shuaiqi Li et.al Tailored Non-Fullerene Acceptors for Efficient Electron Trapping and High Photomultiplication in Flexible Organic Photodetectors Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202503202
https://doi.org/10.1002/adfm.202503202
