Project R-10011

Porfyrinoïde materialen voor nabij-infrarood organische fotodetectoren (Onderzoek)

Nabij-infrarood (NIR) fotodetectie is zeer waardevol voor tal van wetenschappelijke, industriële en recreatieve toepassingen zoals night vision, warmtebeelden en chemische detectie. Tot op heden wordt de zogenaamde hybride technologie gebruikt voor deze beeldsensoren, waarbij zowel de fotodetector (FD) als de elektronische uitlezing afzonderlijk worden voorbereid en vervolgens op pixelniveau worden verbonden. Uiteraard is dit een tijdrovend proces, resulterend in een lage doorvoer en dus hoge kosten. Een monolithische benadering is daarom aantrekkelijker. Pogingen om deze technologie toe te passen op de state-of-the-art anorganische low bandgap absorbers zijn echter niet erg succesvol vanwege compatibiliteitsproblemen. In dit opzicht zijn organische halfgeleiders veel aantrekkelijker. Omdat de natuur zelf porfyrines heeft ontwikkeld als licht-oogstende chromoforen, voelt het natuurlijk aan om FD-systemen na te streven op basis van vergelijkbare moleculen. Bovendien maakt moleculaire engineering van het porfyrinoïde materiaal het mogelijk om hun absorptie tot de NIR uit te breiden. Bovendien maakt device engineering het mogelijk de FD-prestaties te optimaliseren in termen van donker stroomdichtheid (Jd), externe kwantumefficiëntie (EQE) en specifieke detectiviteit (D*). In dit project zal ik geavanceerde push-pull type porfyrinoïde materialen met zeer smalle bandgaps voorbereiden met een bijzondere nadruk op corrolen, gecontracteerde porfyrinederivaten met een specifiek coördinatiegedrag en verschillende fotofysische kenmerken door geoptimaliseerde synthetische sequenties en ik zal ze evalueren in NIR organische FD's, met als specifiek doel apparaten voor te bereiden die kunnen concurreren met hun anorganische tegenhangers

01 oktober 2019 - 30 september 2021