القطب النحاسي منخفض التكلفة لأجهزة الكشف العضوية متعددة الألوان من نوع الضربات العالية الأداء مع تأثير تجويف بصري

الملخص أجهزة الكشف العضوية متعددة الألوان (OPDs) منخفضة التكلفة ومرنة هي واحدة من أكثر البدائل الواعدة في الإلكترونيات القابلة للارتداء من الجيل التالي، لكنها لا تزال تواجه تحديات كبيرة في استبدال قطب المؤكسد الهش من أكسيد القصدير والإنديوم وتعاني من استجابة ضوئية ضعيفة في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR). هنا، يتم استخدام النحاس (Cu) المعدني منخفض التكلفة كأنود شبه شفاف لتصنيع أجهزة الكشف العضوية متعددة الألوان من نوع الضربات العالية الأداء. بفضل مزايا السطح الأملس، ومقاومة الصف السفلي المنخفضة، والنفاذية الجيدة، فقد عزز التجويف البصري عالي الجودة الذي يتكون بين أنود النحاس وكاثود الألمنيوم الاستجابة الضعيفة للحدود الجزيئية في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة، مع الاحتفاظ أيضًا باستجابة جيدة في منطقة الأشعة فوق البنفسجية - المرئية. نظرًا لقدرة جمع الثقوب الجيدة، فإن القطب النحاسي مناسب لتحقيق تأثير الضربات الضوئية. وبناءً عليه، تحقق أجهزة الكشف الناتجة من OPDs استجابة متعددة الألوان تتراوح من منطقة الأشعة فوق البنفسجية (300 نانومتر) إلى منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة (900 نانومتر). تصل الكفاءة الكمية الخارجية القصوى (EQE) إلى 117040% عند 350 نانومتر، وتحقق EQE عالية نسبياً تبلغ 25468% حتى عند 765 نانومتر. علاوة على ذلك، تم تصنيع OPD مرن بنجاح باستخدام ركيزة بولي إيثيلين تيريفثاليت مع أنود النحاس لتحقيق الكشف في الوقت الفعلي على إشارات نبض الأكسجين في الدم البشري.