光探測技術在鑒別物質、表征材料和監測成像等方面有著廣泛的應用。隨著可穿戴、集成化微型電子光譜儀的廣泛應用🤘🏼🚵🏽‍♀️，光探測器的發展面臨新的挑戰🙌🏻。有機光探測器因成本低廉、製備工藝簡單🥫👩🏿‍🎤、柔性可折疊等優勢，近年來得到科研界和工業界越來越多的關註👰‍♂️。然而，在集成化微型光譜儀應用方面❇️🤣，有機光探測器仍存在問題：在保持單色光響應的同時，難以實現較廣的光響應範圍，更難以實現響應波長的可調節性。此外，為實現窄帶光探測，光探測器件可基於諧振腔結構製備，然而🚅，諧振腔光探測器中多存在多階倍頻峰💂🏿，這使得實現單色光譜響應十分困難。

圖1. 基於諧振腔結構的窄帶光探測器

在本文中，作者通過使用超薄活性層（3-6納米的DCV5T-Me:C₆₀為光活性層）製備了窄帶光響應的諧振腔光探測器（器件結構如圖1所示）。實驗中，通過改變傳輸層厚度調整諧振腔的有效厚度👱🏿，從而成功實現探測器在可見光範圍內（400-700 nm）光響應波長連續可調的窄帶隙光譜響應。器件製備過程中，通過轉移矩陣模型（TMM）光學理論計算找出活性層在諧振腔中的最優位置🚽，有效避免了多階倍頻峰🆑，實現了單色光譜響應。本工作中🧙🏽‍♂️，有機光探測器的外量子效率（EQE）可超過50%，比探測率可以達到10¹²J，響應峰的半峰寬（FWMH）可低至25 nm🏊🏼‍♂️。其器件性能可與市場上常見的基於無機材料的光探測器器件的性能相媲美。具體器件圖片可見圖2。

圖2. 基於納米級活性層的可調單色光譜響應有機諧振腔光探測器

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.9b00471