Los físicos del Centro Integrado de Física Aplicada y Materiales Fotónicos de Dresde (IAPP) descubrieron que los estados trampa gobiernan el rendimiento de los fotodetectores orgánicos, limitando en última instancia su detectividad. Estos resultados tan prometedores se han publicado ahora en la reconocida revista científica Comunicaciones de la naturaleza .

Los fotodetectores orgánicos (OPD) tienen un enorme potencial para aplicaciones en imágenes de bajo costo, monitoreo de la salud y detección de infrarrojos cercanos. Todavía, antes de realizar industrialmente estas aplicaciones, el rendimiento de estos dispositivos aún debe mejorarse.

Investigaciones recientes sobre fotodetectores orgánicos basados ​​en sistemas de donantes-aceptores han dado como resultado una banda estrecha, dispositivos flexibles y biocompatibles, de las cuales las mejores alcanzan eficiencias cuánticas fotovoltaicas externas cercanas al 100%. Sin embargo, el alto nivel de ruido en estado apagado producido por estos dispositivos limita su detectividad específica, reduciendo severamente el rendimiento, por ejemplo midiendo luz tenue.

Jonas Kublitski y sus colegas en el Centro Integrado de Física Aplicada y Materiales Fotónicos de Dresde (IAPP) y el Instituto de Física Aplicada (IAP) en TU Dresden ahora descubrieron que el alto nivel de ruido en el estado apagado es una consecuencia de estados de trampa no deseados distribuidos cerca de la brecha media de los semiconductores orgánicos. Midiendo la cantidad de trampas, los físicos establecen una correlación directa entre las características de los estados de la trampa y el estado apagado de los OPD.

Sobre la base de estos resultados, El Sr. Kublitski pudo dibujar un modelo que describiera esta relación:"Al modelar la corriente oscura de varios sistemas donante-aceptor, Revelamos la interacción entre las trampas y los estados de transferencia de carga como una fuente de corriente oscura y mostramos que las trampas dominan los procesos de generación, siendo así el principal factor limitante de la detectividad OPD.

La relación recién descubierta solo aclara el funcionamiento de los OPD, pero brinda orientación para futuras investigaciones en el campo. Este trabajo es el resultado de cuatro años de investigación durante mi doctorado. Estoy muy feliz de compartir estos resultados. ya que pueden volver a centrar la atención de nuestro campo en la comprensión del origen del rendimiento limitado de los OPD, que hasta ahora era desconocido ".