近日，华南理工大学材料科学与工程学院段春晖教授课题组在短波红外光探测领域取得重大突破。他们提出了一种创新的A-D-Q-D-A策略，通过设计和合成含有更高醌式含量结构单元的新型有机小分子半导体BTzIC和TBzIC，成功开发出光学带隙为0.97 eV的半导体材料，并基于此构建了具有卓越性能的短波红外有机光探测器。
    该研究成果以“Sensitive Organic Photodetectors with Spectral Response up to 1.3 μm using a Quinoidal Molecular Semiconductor”为题发表在国际顶级期刊《Advanced Materials》上。研究中，TBzIC薄膜吸收边显著红移到1280 nm，使得探测器在1.3 μm处展现出前所未有的灵敏度，在0和-4 V偏压下，分别实现了高达26%和41%的外部量子效率（EQE），并在1200 nm处仍能保持0.14 A W^-1的响应度，这一数值远超硅基探测器的工作极限，标志着在短波红外探测技术上的重大飞跃。
    为进一步揭示器件优异性能背后的物理机制，研究人员通过变温暗电流、傅里叶变换光电流-外量子效率等测试手段深入分析，发现TBzIC引入的多重非共价构象锁增强了分子的结晶性，有效降低了能量无序度和陷阱密度，从而大幅减少了噪声电流，使探测器能够实现低噪声运行并拥有出色的比探测率（>10^13 Jones）。
    此外，实验还展示了TBzIC在实际应用中的巨大潜力：通过光电容积描记法监测人体心率，制作光谱仪原型器件以及进行短波红外成像，充分证实了其在遥感、夜视、健康监测、人工智能、生物成像及光学通信等领域广阔的应用前景。
    总之，这项工作不仅打破了短波红外光探测领域的技术瓶颈，而且为高性能有机光电器件的设计与制备提供了新的思路和方法。