光電二極管是將光能轉(zhuǎn)換為電能的光學(xué)傳感器。有機光電二極管(OPD)響應(yīng)迅速，并且具有能夠?qū)崿F(xiàn)無彩色濾光片色彩的優(yōu)勢，因為它們可以控制波長的光譜響應(yīng)。但是，迄今為止報道的大多數(shù)色彩控制方法都不適合小型，薄屏幕的當前趨勢，因為它們會使光電二極管變厚，從而導(dǎo)致光失真。為了滿足這些需求，POSTECH研究團隊成功地通過精確而簡單的結(jié)點工程生產(chǎn)了薄膜有機光電二極管。

大成中教授和博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊。POSTECH的化學(xué)工程系的候選人Mingyun Kang通過化學(xué)摻雜展示了一種準確而便捷的有機光電二極管(OPD)的結(jié)工程。該研究結(jié)果最近發(fā)表在皇家化學(xué)學(xué)會(RSC)出版的國際期刊《材料視野》上。

光電二極管是在半導(dǎo)體的PN結(jié)上增加光檢測功能的結(jié)果，當光入射到二極管時，它會產(chǎn)生激子，并解離成電子和空穴，從而導(dǎo)電。電流隨著光的增強而增加。

該研究團隊通過僅控制耗盡區(qū)寬度(DW)而不是有源層的總厚度，成功生產(chǎn)了具有顏色選擇性的薄膜OPD。通過將具有強電子吸收特性的有機材料摻雜到半導(dǎo)體中，可以使光電荷以精確的方式分離。

因為有機光電二極管很薄并且可以控制波長范圍的光譜響應(yīng)，所以它們正在取代硅光電二極管。但是，從來沒有在保持光電二極管的薄度的同時調(diào)整波長范圍的情況。這項研究是第一個證實了可以自由細化光電二極管的波長光譜響應(yīng)的案例，這對于生產(chǎn)無濾色膜的光學(xué)傳感器具有重要意義。

“通過開發(fā)使用化學(xué)摻雜僅對某些波長有反應(yīng)的光電二極管，我們生產(chǎn)了一種光學(xué)傳感器，該傳感器從根本上抑制了由于不想要的波長而產(chǎn)生的信號，”主持這項研究的大成忠教授闡述道。他說：“不同于在窄帶檢測光的現(xiàn)有策略，我們可以自由地控制波長的光”。