Rigid, Conjugated Macrocycles for High Performance Organic Photodetectors

光电流 光电探测器 响应度 化学 暗电流 光电子学 富勒烯 共轭体系 接受者 偏压 有机太阳能电池 材料科学 电压 聚合物 有机化学 物理 量子力学 凝聚态物理
作者
Boyuan Zhang,M. Tuan Trinh,Brandon Fowler,Melissa L. Ball,Qizhi Xu,Fay Ng,Michael L. Steigerwald,Xiaoyang Zhu,Colin Nuckolls,Yu Zhong
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:138 (50): 16426-16431 被引量:117
标识
DOI:10.1021/jacs.6b10276
摘要

Organic photodetectors (OPDs) are attractive for their high optical absorption coefficient, broad wavelength tunability, and compatibility with lightweight and flexible devices. Here we describe a new molecular design that enables high performance organic photodetectors. We use a rigid, conjugated macrocycle as the electron acceptor in devices to obtain high photocurrent and low dark current. We make a direct comparison between the devices made with the macrocyclic acceptor and an acyclic control molecule; we find that the superior performance of the macrocycle originates from its rigid, conjugated, and cyclic structure. The macrocycle's rigid structure reduces the number of charged defects originating from deformed sp2 carbons and covalent defects from photo/thermoactivation. With this molecular design, we are able to suppress dark current density while retaining high responsivity in an ultrasensitive nonfullerene OPD. Importantly, we achieve a detectivity of ∼1014 Jones at near zero bias voltage. This is without the need for extra carrier blocking layers commonly employed in fullerene-based devices. Our devices are comparable to the best fullerene-based photodetectors, and the sensitivity at low working voltages (<0.1 V) is a record for nonfullerene OPDs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Maestro_S发布了新的文献求助50
刚刚
嘻嘻发布了新的文献求助10
刚刚
万能图书馆应助糖糖采纳,获得10
刚刚
酷炫的毛巾应助精明纸鹤采纳,获得10
2秒前
Jay完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助ikun采纳,获得10
2秒前
WUT完成签到,获得积分10
2秒前
欧哈纳发布了新的文献求助10
3秒前
HSL发布了新的文献求助10
3秒前
yxcc发布了新的文献求助10
4秒前
lz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
学术猪八戒完成签到,获得积分10
4秒前
南洲完成签到,获得积分20
6秒前
神算子完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
kiluto发布了新的文献求助10
10秒前
00发布了新的文献求助10
10秒前
orixero应助shuo采纳,获得10
10秒前
00发布了新的文献求助100
13秒前
Criminology34应助阔达宛凝采纳,获得10
14秒前
精明纸鹤发布了新的文献求助10
14秒前
李__完成签到,获得积分10
15秒前
Maestro_S发布了新的文献求助50
16秒前
阳光发布了新的文献求助10
17秒前
seven发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
19秒前
花生完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
今后应助fyc采纳,获得10
21秒前
玛卡巴卡完成签到,获得积分10
23秒前
乐乐应助忆枫采纳,获得10
24秒前
天天快乐应助冬日采纳,获得10
24秒前
24秒前
hh完成签到,获得积分10
25秒前
咖啡哪有读博苦完成签到,获得积分20
25秒前
mzs发布了新的文献求助10
26秒前
科研通AI2S应助ely采纳,获得10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7747815
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296109
关于积分的说明 20233424
捐赠科研通 7329094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308716
关于科研通互助平台的介绍 2460470
邀请新用户注册赠送积分活动 2320653