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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

論文速覽

負光電導（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用，例如光電子邏輯電路和視覺神經模擬。目前，實現(xiàn)NPC需要復雜的材料設計或界面結構構建。然而，對NPC行為進行精確控制仍然是一個重大挑戰(zhàn)。

本研究提出了一種簡單而有效的策略，通過雙極性傳輸調制實現(xiàn)了有機場效應晶體管中的可控負光電導（NPC）響應。由于p-n異質結構有機場效應晶體管（OPTs）的柵極電場與激子解離方向相反，主半導體通道（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，該機制還導致了波長選擇性NPC響應，為高對比度成像傳感和信息加密等應用提供了可能性。通過結合負光電導和正光電導以及波長選擇性響應，成功實現(xiàn)了高對比度圖像傳感、信息加密和解密以及光電子邏輯電路設計。

圖文導讀

圖1：有機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。

圖3：界面特性和NPC效應分析。

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：通過動態(tài)光寫入-存儲-擦除過程實現(xiàn)成像記錄。

圖7：PPC和NPC OPTs的瞬態(tài)電流響應及信息處理。

總結展望

本研究通過雙極性傳輸調制實現(xiàn)了有機場效應晶體管的可控負光電導響應，為開發(fā)新型多功能光電子設備提供了新途徑。通過改變p-n異質結構的組成和組合，驗證了該機制的普適性。

此外，由于異質結構層的不同光吸收特性，實現(xiàn)了波長選擇性NPC響應，為高對比度成像、信息加密和光電子邏輯電路設計等應用提供了新的可能性。研究中展示的數(shù)據，如光電響應性、光敏度、響應度和特定檢測性等，均優(yōu)于以往報道的n型有機薄膜晶體管，顯示了該策略的巨大潛力。

文獻信息

標題：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：計算搬磚工程師，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/15/28f7baf4b2/

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