Исследование влияния внедрения фталоцианина меди в качестве второго донора на характеристики фоточувствительных структур с объемным гетеропереходом на основе PCDTBT и PC61BM
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, на основе госзадания, Научно-технологическое развитие Российской Федерации, FSEE-2022-0016
Хоршев Н.А.1, Павлова М.Д.1, Ламкин И.А.1, Левин Е.1, Дегтерев А.Э.1, Тарасов С.А.1
1Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: nakhorshev@etu.ru
Поступила в редакцию: 23 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 21 ноября 2023 г.
Принята к печати: 14 декабря 2023 г.
Выставление онлайн: 1 марта 2024 г.
Представлен процесс создания и исследование фоточувствительных структур на основе органического акцептора [6,6]-метилового эфира фенил-C61-масляной кислоты (PC61BM) и доноров поли[N-9''-гепта-деканил-2,7-кар-базол-альт-5,5-(4',7'-ди-2-тиенил- 2',1',3'-бензотиадиазола)] (PCDTBT) и фталоцианина меди (CuPc). Получены фоточувствительные структуры типа FTO/PCDTBT:PC61BM/InGaSn, спектральный отклик которых лежит в диапазоне от 450 до 750 nm, и FTO/PCDTBT:CuPc:PC61BM/InGaSn, для которых с помощью введения дополнительного донора удалось уширить спектральный отклик до диапазона от 400 до 850 nm. Сделано предположение об образовании дополнительных энергетических уровней в структуре и непрямозонных переходов между органическими донорами, вследствие чего происходит уширение спектрального отклика как в коротковолновой, так и в длинноволновой областях спектра. Почти в 3 раза увеличена максимальная чувствительность структуры вследствие увеличения количества эффективных путей переноса носителей заряда к контактам и уменьшения энергии потенциальных барьеров в структуре. Добавление в структуру дополнительного донора привело к увеличению токов обратной и прямой ветвей ВАХ, уменьшению уровня собственных шумов и увеличению тока короткого замыкания. Созданная в работе структура FTO/PCDTBT:CuPc:PC61BM/InGaSn обладает высоким потенциалом для создания высокоэффективных фотодетекторов видимого и ближнего инфракрасного диапазонов. Ключевые слова: фотодетекторы, органические полупроводники, фталоцианины, видимый диапазон, инфракрасное излучение.
- C. Zhao, J. Wang, X. Zhao, Z. Du, R. Yang, J. Tang. Nanoscale, 13, 2181 (2021). DOI: 10.1039/D0NR07788G
- N.A. Kulchitsky, A.V. Naumov, V.V. Photonics, 14 (3), 234 (2020). DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2020.14.3.234.244
- G. Liang, Z. Zhi-Guo, B. Haijun, X. Lingwei. High-Efficiency Nonfullerene Adv. Mater., 28, 8288 (2016). DOI: 10.1002/adma.201601595
- Y. Lin, J. Wang, Z. Zhang, H. Bai. Adv. Mater., 27, 1170 (2015). DOI: 10.1002/adma.201404317
- W. Zhao, D. Qian, S. Zhang, S. Li. Adv. Mater., 28, 4734 (2016). DOI: 10.1002/adma.201600281
- Wang X., Sun Q., Gao J. et al. Energies, 14, 14 (2021). DOI: 10.3390/en14144200
- G. Bernardo, M. Melle-Franco, A.L. Washington, R.M. Dalgliesh. RSC Advances, 10, 4512 (2020). DOI: 10.1039/C9RA08019H
- R. Ramani, S. Alam. Polymer, 54 (25), 6785 (2013). DOI: 10.1016/j.polymer.2013.10.023
- R. Roesch, K.R. Eberhardt, S. Engmann, G. Gobsch, H. Hoppe. Solar energy materials and solar cells, 117, 59 (2013). DOI: 10.1016/j.solmat.2013.05.013
- T.Y. Chu1, S. Alem, P.G. Verly, S. Wakim. Appl. Phys. Lett., 95 (6), (2009). DOI: 10.1063/1.3182797
- A.A. Farag. Optics \& Laser Technology, 39 (4), 728 (2007). DOI: 10.1016/j.optlastec.2006.03.011
- V.S. Murugesan, S. Ono, N. Tsuda, J. Yamada, P.K. Shin, S. Ochiai. International Journal of Photoenergy, 687678, (2015). DOI: 10.1155/2015/687678
- X. Lu, H. Hlaing, D.S. Germack, Jeff Peet et al. Nature Communications, 3 (795), (2012). DOI: 10.1038/ncomms1790
- S.M. Sawanta, D.S. Dalavi, P.N. Bhosale, C.A. Betty, A.K. Chauhan, P.S. Patil. RSC Advances, 5, 2100 (2012). DOI: 10.1039/c2ra00670g
- L. Meng, Y. Zhang, X. Wan, C. Li, X. Zhang, Y. Wang, X. Ke, Z. Xiao, L. Ding, R. Xia, H. Yip, Y. Cao, Y. Chen. Science, 361 (6407), 1094 (2018). DOI: 10.1126/science.aat2612
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.