संवेदनशील SWIR जैविक फोटोdetectors जिनकी स्पेक्ट्रल प्रतिक्रिया 1.5 µm तक पहुँचती है

सार जैविक फोटोdetectors (OPDs) जो संक्षिप्त तरंगदैर्ध्य अवरक्त (SWIR) प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं, वाणिज्यिक इंडियम गैलियम आर्सेनाइड (InGaAs) फोटोdetectors की तुलना में प्रदर्शन में पीछे हैं, मुख्यतः इस कारण से कि 1.3 µm से अधिक कुशल फोटोइलेक्ट्रिक प्रतिक्रियाओं के साथ जैविक अर्धचालकों की कमी है। ऊर्जा-गैप कानून द्वारा सीमित, अल्ट्रालो-बैंडगैप जैविक अर्धचालक आमतौर पर गंभीर गैर-रेडिएटिव संक्रमणों से प्रभावित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम बाहरी क्वांटम दक्षता (EQE) होती है। यहां, एक डिफ्लूरो-प्रतिस्थापित क्विनॉइड टर्मिनल समूह (QC-2F) जो असाधारण रूप से मजबूत इलेक्ट्रॉन-नकारात्मकता रखता है, का विकास किया गया है ताकि एक नई गैर-फुलरीन स्वीकर्ता (NFA), Y-QC4F के निर्माण के लिए जो 0.83 eV का अल्ट्रालो बैंडगैप है। यह सूक्ष्म संरचनात्मक परिवर्तन अंतःमॉलिक्यूलर पैकिंग क्रम और घनत्व को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, जिससे 1.5 µm तक अवशोषण की शुरुआत होती है जबकि Y-QC4F फिल्म में गैर-रेडिएशन पुनःसंयोग को दबाता है। Y-QC4F पर आधारित SWIR OPDs 0 V बायस के तहत 0.4 से 1.5 µm तक 10 11 जोन्स से अधिक की प्रभावशाली पहचान (D *) प्राप्त करते हैं, अधिकतम 1.68 × 10 12 जोन्स 1.16 µm पर। इसके अलावा, परिणामी OPDs उच्च गुणवत्ता वाले SWIR इमेजिंग के लिए वाणिज्यिक फोटोdetectors के साथ प्रतिस्पर्धात्मक प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं, यहां तक कि 1.4 µm विकिरण के तहत।