В Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» ведутся разработки в области органической оптоэлектроники. Ученые работают над созданием фоточувствительных структур, которые в перспективе могут использоваться для производства электронных компонентов нового поколения.
Основное внимание уделяется материалам на основе органических соединений, которые позволяют упростить технологию изготовления приборов и расширить сферу их применения.
В качестве базового материала для активных слоев используются производные фталоцианинов — в частности, фталоцианин меди (CuPc). Эти вещества относятся к классу органических красителей и обладают свойствами полупроводников. Структуры создаются на стеклянных подложках с токопроводящим покрытием из оксида олова, легированного фтором. Для эффективного преобразования света в электрический сигнал в состав активного слоя вводят два компонента — донорный и акцепторный. В данном случае в роли донора выступает фталоцианин меди, а в качестве акцептора используется 3,4,9,10-перилентетракарбоновый диангидрид (PTCDA). Осаждение слоев производится методом вакуумного термического испарения, при этом толщина активного слоя составляет от 200 до 400 нанометров.
В ходе экспериментальных работ исследователи изучали влияние температуры подложки на качество получаемых пленок. Установлено, что для слоев на основе фталоцианина меди оптимальный режим составляет 60 градусов Цельсия, а для слоев на основе PTCDA — 55 градусов Цельсия. При этих условиях достигаются максимальные показатели поглощения света и равномерность покрытия.
Разрабатываемые структуры рассматриваются как основа для создания фотоприемников. Возможные области их использования включают системы передачи данных, визуализацию, спектроскопию и медицинскую диагностику. Одним из преимуществ органических материалов является возможность нанесения их методами струйной печати или распыления, что упрощает изготовление устройств на гибких подложках и снижает себестоимость продукции по сравнению с традиционными неорганическими полупроводниковыми приборами.