p Fotodetectores orgânicos flexíveis (OPDs) têm um grande potencial para aplicações em imagens de baixo custo, monitoramento de saúde e detecção de infravermelho próximo. Crédito:Christian Körner
p Físicos do Centro Integrado de Física Aplicada e Materiais Fotônicos (IAPP) de Dresden descobriram que os estados de armadilha governam o desempenho dos fotodetectores orgânicos, em última análise, limitando sua detectividade. Esses resultados altamente promissores já foram publicados na renomada revista científica
Nature Communications . p Fotodetectores orgânicos (OPDs) têm um grande potencial para aplicações em imagens de baixo custo, monitoramento de saúde e detecção de infravermelho próximo. Ainda, antes de realizar industrialmente essas aplicações, o desempenho desses dispositivos ainda precisa ser melhorado.
p Uma pesquisa recente sobre fotodetectores orgânicos com base em sistemas doador-aceitadores resultou em banda estreita, dispositivos flexíveis e biocompatíveis, dos quais os melhores atingem eficiências quânticas fotovoltaicas externas próximas de 100%. Contudo, o alto ruído no estado desligado produzido por esses dispositivos limita sua detectividade específica, reduzindo severamente o desempenho, por exemplo, medindo luz fraca.
p Jonas Kublitski e seus colegas do Centro Integrado de Dresden para Física Aplicada e Materiais Fotônicos (IAPP) e do Instituto de Física Aplicada (IAP) da TU Dresden descobriram agora que o ruído alto no estado desligado é uma consequência de estados de armadilha indesejados distribuídos perto do intervalo médio de semicondutores orgânicos. Ao medir a quantidade de armadilhas, os físicos traçam uma correlação direta entre as características dos estados da armadilha e o estado desligado dos OPDs.
p Com base nesses resultados, O Sr. Kublitski foi capaz de desenhar um modelo que descreve esta relação:"Modelando a corrente escura de vários sistemas doador-aceitadores, revelamos a interação entre armadilhas e estados de transferência de carga como uma fonte de corrente negra e mostramos que as armadilhas dominam os processos de geração, sendo, portanto, o principal fator limitante da detectividade do OPD.
p Modelando a corrente escura de vários sistemas doador-aceitadores, O Sr. Kublitski revela a interação entre armadilhas e estados de transferência de carga como a fonte da corrente escura e mostra que as armadilhas dominam os processos de geração no escuro. Crédito:Jonas Kublitski
p A relação recém-descoberta apenas esclarece a operação dos OPDs, mas fornece orientação para pesquisas futuras no campo. Este trabalho é resultado de quatro anos de pesquisa durante meu doutorado. Estou muito feliz em compartilhar esses resultados, pois eles podem redirecionar a atenção do nosso campo para a compreensão da origem do desempenho limitado dos OPDs, que era até agora desconhecido. "