我组刘文旭老师,硕士研究生郭文敬最新成果发表在国际知名期刊《Angew.Chem.Int.Ed.》题为“Terminal Fluorination Modulates Crystallinity and Aggregation of Fully Non-Fused Ring Electron Acceptors for High-Performance and Durable Near-Infrared Organic Photodetectors”
高暗电流密度(Jd)严重阻碍了近红外有机光电探测器(NIR OPDs)的进一步发展。在此,我们通过调节全非稠环电子受体(FNREAs)的聚集和分子结晶度来解决这一重大挑战。具有氟化端基的TBT-V-F,与其氯化端基对应物(TBT-V-Cl)相比,明显表现出结晶强化和更高的J聚集率优势。综合这些优点,基于TBT-V-F的OPDs具有较低的非辐射能量损失、提高了电荷传输、减少了能量无序和陷阱密度。因此,与基于TBT-V-Cl的OPDs相比,相应的自供电OPDs的Jd降低了40倍,比探测率(D*sh)显著提高,响应时间更快,热稳定性更好。在进一步的界面优化结果显示,基于TBT-V-F的OPDs在320-900nm波长处具有7.30×10-12A cm-2的Jd和超过1013Jones的探测率,在800nm处的探测率峰值为2.2×1014 Jones,是迄今为止报道的最佳结果之一。这项工作为高灵敏度NIR OPDs抑制Jd提供了一种基于材料引人注目的策略,同时也说明了FNREAs在为实际应用构建稳定且价格合理的近红外器件方面的可行性。