極めて高いポリマー半導体ブレンドの整列により、優れた偏光感度を持つフォトディテクタを実現

要約 フォトディテクタは、光の強度だけでなく光の偏光状態も感知できるため、幅広い応用において有益な貴重な情報を付加します。ポリマー半導体は、異方性のオプトエレクトロニクス特性により、本質的な偏光感度を達成するための魅力的な材料システムです。本報告では、ポリマー半導体PBnDT‐FTAZおよびP(NDI2OD‐T2)の熱機械的特性を活用して、記録的な面内整列を持つバルクヘテロ接合（BHJ）膜を実現します。異なる重量平均モル質量（M w）を持つ2つのポリマーブレンドを考慮し、ポリマーブレンド膜を整列させるために、ひずみ整列プロセスまたは擦り整列プロセスのいずれかが適用されます。最適化されたプロセスにより、高Mwシステムで11を超える二色比（DR）、低Mwシステムで約17の膜が得られます。整列した膜をフォトディテクタに組み込むことで、530 nmの波長で対応する異方性比0.88を持つ偏光フォトカレント比15.25が得られ、自己供給モードで動作できるフォトダイオードの中で報告された最高のフォトカレント比を示します。示された性能は、ポリマー半導体が例外的な面内ポリマー整列を持つBHJ膜を達成する能力を示し、新しいデバイスアーキテクチャに組み込むための高性能偏光感度フォトディテクタを可能にします。