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第一作者：Di Xue

通訊作者：遲力峰，黃麗珍，Zi Wang

通訊單位：蘇州大學(xué)

論文速覽

負(fù)光電導(dǎo)（NPC）光晶體管，指的是在光照下光電流減少的晶體管，有潛力革新涉及光的光電子應(yīng)用，例如光電子邏輯電路和視覺(jué)神經(jīng)模擬。目前，實(shí)現(xiàn)NPC需要復(fù)雜的材料設(shè)計(jì)或界面結(jié)構(gòu)構(gòu)建。然而，對(duì)NPC行為進(jìn)行精確控制仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

本研究提出了一種簡(jiǎn)單而有效的策略，通過(guò)雙極性傳輸調(diào)制實(shí)現(xiàn)了有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的可控負(fù)光電導(dǎo)（NPC）響應(yīng)。由于p-n異質(zhì)結(jié)構(gòu)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（OPTs）的柵極電場(chǎng)與激子解離方向相反，主半導(dǎo)體通道（n型或p型）在光照下表現(xiàn)出NPC行為。

此外，由于p型和n型層的不同光吸收特性，該機(jī)制還導(dǎo)致了波長(zhǎng)選擇性NPC響應(yīng)，為高對(duì)比度成像傳感和信息加密等應(yīng)用提供了可能性。通過(guò)結(jié)合負(fù)光電導(dǎo)和正光電導(dǎo)以及波長(zhǎng)選擇性響應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了高對(duì)比度圖像傳感、信息加密和解密以及光電子邏輯電路設(shè)計(jì)。

圖文導(dǎo)讀

圖1：有機(jī)光晶體管的器件配置和光電特性。

圖2：F16CuPc基OPTs的輸出特性和光電流響應(yīng)。

圖3：界面特性和NPC效應(yīng)分析。

圖4：不同厚度p-7P薄膜上F16CuPc薄膜的光電子特性。

圖5：BP2T/F16CuPc OPTs和PTCDI-C13/VOPc OPTs的光電特性。

圖6：通過(guò)動(dòng)態(tài)光寫入-存儲(chǔ)-擦除過(guò)程實(shí)現(xiàn)成像記錄。

圖7：PPC和NPC OPTs的瞬態(tài)電流響應(yīng)及信息處理。

總結(jié)展望

本研究通過(guò)雙極性傳輸調(diào)制實(shí)現(xiàn)了有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的可控負(fù)光電導(dǎo)響應(yīng)，為開發(fā)新型多功能光電子設(shè)備提供了新途徑。通過(guò)改變p-n異質(zhì)結(jié)構(gòu)的組成和組合，驗(yàn)證了該機(jī)制的普適性。

此外，由于異質(zhì)結(jié)構(gòu)層的不同光吸收特性，實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)選擇性NPC響應(yīng)，為高對(duì)比度成像、信息加密和光電子邏輯電路設(shè)計(jì)等應(yīng)用提供了新的可能性。研究中展示的數(shù)據(jù)，如光電響應(yīng)性、光敏度、響應(yīng)度和特定檢測(cè)性等，均優(yōu)于以往報(bào)道的n型有機(jī)薄膜晶體管，顯示了該策略的巨大潛力。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Boosting Bidirectional Photoresponse with Wavelength Selectivity through Ambipolar Transport Modulation

期刊：Advanced Functional Materials

DOI：10.1002/adfm.202402884

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/05/15/28f7baf4b2/

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