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Cavity-Enhanced Near-Infrared Organic Photodetectors Based on a Conjugated Polymer Containing [1,2,5]Selenadiazolo[3,4-c]Pyridine
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2021-06-29 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.1c01196 Jinjin Yang 1 , Jun Huang 1 , Ruiming Li 2 , Hui Li 1 , Bin Sun 1 , Qianqian Lin 2 , Ming Wang 1 , Zaifei Ma 1 , Koen Vandewal 3 , Zheng Tang 1
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2021-06-29 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.1c01196 Jinjin Yang 1 , Jun Huang 1 , Ruiming Li 2 , Hui Li 1 , Bin Sun 1 , Qianqian Lin 2 , Ming Wang 1 , Zaifei Ma 1 , Koen Vandewal 3 , Zheng Tang 1
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Miniaturization of spectrometers can be achieved using an array of narrowband photodetectors responsive at specific wavelengths. In this work, sensitive organic narrowband photodetectors with tunable spectral response in the near-infrared (NIR) wavelength range are demonstrated. This is achieved using a resonant optical-cavity device architecture based on a thick ZnO spacer to increase the weak NIR absorption of a low-band gap conjugated polymer containing [1,2,5]selenadiazolo[3,4-c]pyridine. We realize spectral response full-width at half-maximum (FWHM) values down to 22 nm and achieve calculated peak specific detectivity (D*) over 1011 Jones in these cavity-enhanced photodetectors. More importantly, we achieve continuously tuned detection wavelengths over a wide wavelength range of 660–1510 nm. This allows for a proof-of-concept demonstration of a miniaturized spectrometer for the NIR wavelength range and can resolve the NIR characteristic absorption bands of water, ethanol, and acetone.
中文翻译：
基于含有[1,2,5]硒二唑并[3,4- c ]吡啶的共轭聚合物的腔增强近红外有机光电探测器
使用在特定波长下响应的窄带光电探测器阵列可以实现光谱仪的小型化。在这项工作中，展示了在近红外 (NIR) 波长范围内具有可调光谱响应的灵敏有机窄带光电探测器。这是通过使用基于厚 ZnO 间隔物的谐振光腔器件架构来实现的，以增加含有 [1,2,5] 硒二唑并 [3,4- c ] 吡啶的低带隙共轭聚合物的弱 NIR 吸收。我们实现了低至 22 nm 的半高全宽 (FWHM) 光谱响应，并实现了超过 10 11 的计算峰值检测率 (D*)琼斯在这些腔增强型光电探测器中。更重要的是，我们在 660-1510 nm 的宽波长范围内实现了连续调谐的检测波长。这允许对 NIR 波长范围的小型化光谱仪进行概念验证演示，并且可以解析水、乙醇和丙酮的 NIR 特征吸收带。
更新日期：2021-07-13
中文翻译：
基于含有[1,2,5]硒二唑并[3,4- c ]吡啶的共轭聚合物的腔增强近红外有机光电探测器
使用在特定波长下响应的窄带光电探测器阵列可以实现光谱仪的小型化。在这项工作中，展示了在近红外 (NIR) 波长范围内具有可调光谱响应的灵敏有机窄带光电探测器。这是通过使用基于厚 ZnO 间隔物的谐振光腔器件架构来实现的，以增加含有 [1,2,5] 硒二唑并 [3,4- c ] 吡啶的低带隙共轭聚合物的弱 NIR 吸收。我们实现了低至 22 nm 的半高全宽 (FWHM) 光谱响应，并实现了超过 10 11 的计算峰值检测率 (D*)琼斯在这些腔增强型光电探测器中。更重要的是，我们在 660-1510 nm 的宽波长范围内实现了连续调谐的检测波长。这允许对 NIR 波长范围的小型化光谱仪进行概念验证演示，并且可以解析水、乙醇和丙酮的 NIR 特征吸收带。
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