光谱响应覆盖300–1200 nm的三元有机光敏二极管及其在光谱仪中的应用（英文）

作者：钟知鸣; 彭沣; 应磊^*; 俞钢; 黄飞; 曹镛

来源：Science China-Materials, 2021, 64(10): 2430-2438.

光谱仪是科研中应用最广泛的光学仪器之一,常用于测量和分析光谱成分.为了实现宽且连续的光谱响应范围,光谱仪需将多种不同波长响应范围的光敏二极管联合起来使用.本文中,我们基于吸收光谱互补的设计思路将一种新型的窄带隙受体(COTIC-4Cl)与聚合物给体(PCE10)相结合,并引入PC71BM作为第三组分,开发了高性能宽波段的有机光敏二极管(OPD).基于三元混合的光探测器显示出300至1200 nm的宽光谱响应,超出了传统硅基光电二极管的响应范围(300–1100 nm).此外,在波长1100 nm处,该器件表现出5×1012Jones的探测率和0.3 A W-1的响应率,并且截止频率大于1 MHz,线性动态范围大于120 d B,是目前报道的OPD中性能最好的器件之一.为了验证OPD在光谱仪中应用的可行性,我们将该器件用作光谱仪的关键部件,可以在300–1200 nm波长范围成功测量样品的吸收光谱.这些结果预示,高性能宽波段的OPDs在下一代光谱仪中的应用前景十分广阔.

• 单位
  华南理工大学