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近紅外光響應的有機光電探測器（OPDs）具有光電性質(zhì)易調控、可大面積柔性印刷制備、可室溫工作等優(yōu)點(diǎn)，在可穿戴智能設備、柔性電子皮膚、生物醫學(xué)成像等新興領(lǐng)域頗具應用前景。然而，高性能的超窄帶隙有機半導體材料的設計合成較為困難。目前關(guān)于強近紅外Ⅱ區（1000-1700 nm）尤其是硅帶隙以下波段（>1100 nm）響應的有機光電探測器鮮有報道，且比探測率（D*）普遍低于商用無(wú)機探測器。  

中國科學(xué)院化學(xué)研究所有機固體院重點(diǎn)實(shí)驗室林禹澤課題組在高性能近紅外有機光伏材料與光電器件方面開(kāi)展了相關(guān)研究，并取得了系列進(jìn)展。近日，該課題組設計合成了一種具有高M(jìn)ulliken電負性的含氰醌式端基，4-二氰基亞甲基-1-萘醌（QC）?；谠摱嘶鶚嬛某瓗妒荏w材料實(shí)現了硅帶隙以下的高靈敏光電探測。端基QC結合了醌類(lèi)分子的還原誘導芳香穩定性和氰基的強吸電子特性，表現出明顯高于目前常用端基（4.61~5.46 eV）的Mulliken電負性（5.62 eV）。與常用端基3-(二氰基亞甲基)靛酮相比，QC端基構筑的小分子受體材料的光學(xué)帶隙普遍減小了0.40-0.45 eV，最小的光學(xué)帶隙可窄至0.77 eV。在光伏模式下，二極管型近紅外OPD器件在0.41~1.2 μm的寬響應范圍內獲得了超過(guò)10¹² Jones的比探測率，在1.02 μm處獲得了最大值2.9 × 10¹² Jones。雖然可探測的波長(cháng)極限短于InGaAs探測器，但該OPD器件在0.9~1.2 μm范圍內的D*值已與商用InGaAs探測器相當，高于商用的Ge探測器?；诟哽`敏近紅外OPD器件，林禹澤課題組與合作者實(shí)現了寬范圍（0.4~1.25 μm）的光譜準確測量以及硅帶隙以下1.2 μm近紅外Ⅱ區成像。 

該研究由化學(xué)所、吉林大學(xué)和浙江大學(xué)合作完成。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上，并入選當期Featured Image。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中科院的支持。  

基于高電負性端基的超窄帶隙材料的OPD實(shí)現1.2 μm近紅外Ⅱ區成像