高性能円偏光光検出のための有機ドナー-アクセプター異接合

高効率で安定したラテラル有機円偏光光フォトディテクターの開発は、円偏光光統合アプリケーションの実現における基本的な前提条件です。しかし、螺旋構造を持つキラル半導体は通常、内因的に低い電界効果移動度を持ち、高性能かつ多波長の円偏光光検出のボトルネックとなります。この問題に対処するために、ここではドナー-アクセプター異接合に基づいた多波長円偏光光フォトディテクターの製造に関する新しい戦略を示します。効率的な励起子分離により、キラルアクセプタ層が有機電界効果トランジスタのチャネルに対して異なるホール濃度を提供します。半導体/誘電体界面での低欠陥密度の恩恵を受けて、フォトディテクターは優れた安定性を示し、500サイクルにわたって約3-4％の電流ロールオフを実現しています。空気中の円偏光光フォトディテクターの光電流非対称度値と応答性はそれぞれ0.24および0.28 A W-1です。さらに、光信号をデコードすることによって、リアルタイム円偏光光検出器に基づく円偏光光通信を示します。概念実証として、結果は大規模な円偏光光統合フォトニックアプリケーションの可能性を秘めています。