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北京大学张彧在Advanced Materials发表重要研究成果

论论资讯 | 2024-06-06 1393热度

Advanced Materials

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Highly-Polarized Solar-Blind Ultraviolet Organic Photodetectors

Zhang Yu; Qin Zhengsheng; Gao Haikuo; Wang Tianyu; Gao Can; Zhang Xiaotao; Hu Wenping; Dong Huanli

Published:2024-06-04
DOI:10.1002/adma.202404309

研究背景

在军事远程感知、生物启发导航及机器视觉等领域,高性能的偏振敏感紫外线光电探测器扮演着至关重要的角色。然而,这些探测器在可见光范围内的显著吸收限制了其在高质量抗干扰成像等应用中的表现。因此,开发一种能够在太阳盲区(即波长小于280nm的紫外线区域)高效工作的偏振敏感光电探测器,成为了当前研究的热点和挑战。

研究内容

本研究基于一种宽带隙有机半导体单晶(trans-1,2-bis(5-phenyldithieno[2,3-b:3',2'-d]thiophen-2-yl)ethene, BPTTE),成功开发出高性能的偏振敏感太阳盲紫外线光电探测器。通过多种技术手段,研究者们详细表征了二维生长的BPTTE单晶在分子振动和光学吸收方面的强各向异性。在电压调制下,这些探测器展现出对偏振光稳定且高效的检测能力,这主要归功于bc晶面内过渡偶极子的固有各向异性,而非其他因素。最终,基于BPTTE单晶光电探测器,实现了高对比度的偏振成像和抗干扰成像。

研究意义

本研究的创新之处在于,首次利用有机半导体单晶材料,实现了在太阳盲紫外线区域的偏振敏感光电探测。这一成果不仅解决了传统偏振敏感紫外线探测器在可见光范围内吸收过强的问题,还显著提升了探测器的性能和应用范围。此外,该技术的成功开发,为未来在军事、生物导航及机器视觉等领域的应用提供了新的可能性,具有重要的科学价值和应用前景。 通过这项研究,我们看到了有机半导体在偏振敏感太阳盲紫外线光电探测器领域的巨大潜力,预示着该技术在未来将有更广泛的应用和深远的影响。

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