隶属于蔚山科学技术大学(UNIST)的研究团队近日取得重要突破,成功开发出一种新型柔性光电探测器——钙钛矿-有机异质结光电探测器(POH-PDs)。该探测器具备超高灵敏度,能将从可见光到近红外光的宽光谱范围内的光转换为电信号,相关成果已发表于《先进功能材料》期刊。

光电探测器在众多领域应用广泛,如可自动调节亮度的智能手机显示屏、利用静脉识别的安全系统等。这款新型传感器采用混合结构,结合了以可见光灵敏度著称的钙钛矿材料与针对近红外探测优化的有机半导体,可探测更宽波长范围。异质结结构在近红外波段常面临检测效率和精度降低的问题,研究团队通过精确分子工程,控制与有机半导体分子相连的氧原子位置,解决了这些难题。这种细微调整提高了电荷分离效率,抑制了分子聚集,确保了有机层和钙钛矿层间的无缝界面。
通过优化界面接触,研究人员减少了电荷转移损失,显著提高了传感器精度和灵敏度。第一作者Jeewon Park称:“这种简单有效的分子设计,为解决钙钛矿-有机异质结传感器检测范围扩大和精度提高的挑战提供了可行方案。”实验表明,采用有机半导体Y2PhO的传感器在830 nm波长下外量子效率(EQE)超90%,树立了溶液法制备宽带光电探测器的新标杆。此外,该器件暗电流显著降低,能检测微弱信号,线性动态范围(LDR)高达109.1 dB,在明暗混合环境中也能精确操作。杨昌德教授表示,这种覆盖可见光和近红外波长的宽带、柔性传感技术,有望成为光通信、成像和可穿戴电子产品领域进步的基础平台。
更多信息:作者:Jeewon Park 等人,标题:《氧位置二维侧链工程改造 n 型受体,实现宽带钙钛矿-有机光电探测器近红外外量子效率超过 90%》,发表于:《先进功能材料》(2025)









