Nature 雜誌發表了外量子效率EQE接近2000%的有機光電倍增管
原文連結：PM-OPD EQE 2000%
“Enhancing sub-bandgap external quantum efficiency by photomultiplication for narrowband organic near-infrared photodetectors“
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從建築物大廳中的簡單自動燈到汽車的巡航控制，光電探測器(Photodetector, PD) 在日常生活中發揮著重要作用。通常需要快速檢測微弱信號的應用場景使用的是無機雪崩光電探測器。汽車工業朝向無人駕駛汽車移動發展時，需要更低的成本、更高的靈敏度、波長選擇性更多光電探測器。由有機半導體製成的光電探測器PD 可以提供這些特性，但需要進一步研究以優化其的低強度信號的偵測能力。
文中報導了一種基於低受體含量 (3 wt%) ZnPc:C 60材料系統的完全真空處理的 PM-OPD ，在 -10 V 下實現了近 2000% 的最大 外量子效率EQE。此外，發現最佳操作條件在保持低暗電流的同時最大化 外量子效率EQE，導致D *為 2.2 × 10 12瓊斯在 670 nm。靈敏檢測的 外量子效率EQE 光譜表明，CT 狀態的直接激發也會導致光電倍增，這由在整個吸收區域內高於 100% 的 IQE 得到證實。在 -5 V 反向偏壓下，PM-OPD 的 外量子效率EQE 超過了優化的 傳統pin 光電二極體，證明了其在微腔 CT-OPD 中的應用潛力。
圖1. 具有提高外量子效率功用的光電倍增型有激光探測器PM-OPD。
圖2. PM-OPD的外部量子效率。在-10V的電偏壓條件下，PM-OPD的外部量子效率外量子效率EQE可以高達2000%，顯示此元件結構的光電倍增效應。
圖3. PM-OPD與傳統的PIN光電二極體的外部量子效率 外量子效率EQE比較。紅色虛線顯示了傳統 ZnPc:C 60 (50 wt%) 光電二極體的 外量子效率EQE 光譜，黑色實線顯示了 PM-OPD，兩者都在 0 V。實線顯示了 PM-OPD（3 wt% C 60 ) 在偏見下，如圖例所示。在 -5 V 下，能級彎曲提供的更高注入導致 外量子效率EQE 高於傳統 pin 光電二極體。
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