近日，《Advanced Functional Materials》在线发表了物理科学与技术学院林乾乾教授团队在有机光电方向的最新研究成果。该工作由武汉大学林乾乾团队与北京国家纳米科学中心丁黎明教授团队合作完成。武大物理学院硕士研究生李威为第一作者，丁黎明教授和林乾乾教授为共同通讯作者，武汉大学为论文第一署名单位。

硅基光电探测器一直是成像和光电探测领域的基石，其具有良好的光电探测性能和极佳的长期稳定性。但也存在制备工艺复杂、成本较高和不易弯曲等缺点。近年来，基于量子点、杂化钙钛矿和有机半导体材料的光电探测器也被不断报导。尤其是有机光电探测器具有良好柔顺性，可溶液法制备和丰富的化学多样性等优点，在可穿戴电子设备和低成本光电探测领域具有较好的应用前景。但有机半导体材料一般较不稳定，光吸收范围也较窄，光电转换效率也较低。

本工作将窄带隙非富勒烯受体材料CO_i8DFIC与另外两种有机材料PTB7-Th和PC₇₁BM按照一定比例混合制成三元异质结有机光电探测器。CO_i8DFIC作为一种非富勒烯的电子受体材料，其带隙较小，并与富勒烯和有机给体材料PTB7-Th能形成很好的吸光互补。通过优化，三元异质结的吸收光谱可覆盖整个可见光和近红外波段（400-1050 nm）,并与半导体硅相当。通过载流子输运特性研究、界面修饰、膜厚调控和退火工艺等一系列器件优化，基于该三元异质结的有机光电探测器具有优异的器件性能，包括较低的暗电流和噪声、较高的探测率、较大的线性度和极快的光响应。尤其是，该三元体系表现出了极佳的长期稳定性和热稳定性，器件能在空气中200度加热，且具有较小的衰减。其器件结构如图1所示，频率响应超过了1 MHz。

图1 三元有机光电探测器器件结构示意图及其频率响应。

这项工作得到了湖北省自然科学基金，中央高校基本科研业务费专项资金和国家自然科学基金的资助。该成果以“Visible to Near-Infrared Photodetection Based on Ternary Organic Heterojunctions”为题在《Advanced Functional Materials》在线发表。

    论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201808948