近日，西南大學物理科學與技術學院新型顯示與光電感知科研團隊雷衍連課題組在多模有機光電探測領域取得最新進展，相關研究成果以題為“Unidirectional Bias-Switchable Dual-Mode Organic Photodetectors Enables Secure Communication and Gesture Simulation” 在國際知名期刊《Advanced Function Materials》（中科院一區TOP，IF:18.5）上在線發表。我院2022級碩士研究生蔣海軍為該論文的第一作者，雷衍連副教授為通訊作者，西南大學物理科學與技術學院（微納結構光電子學重慶市重點實驗室）為唯一署名單位。

近年來，有機光電探測器（Organic Photodetector，OPD）在靈敏度、響應時間和光譜范圍等方面的研究取得了顯著進展，但如何實現單一器件對多個光譜帶的響應仍是一個挑戰。現有雙模態OPD的設計通常涉及光敏層的垂直堆疊。這些設計雖然能夠實現雙模態功能，但需要改變外部電壓極性或者光入射方向來切換光譜響應波段和模式，增加了操作復雜性。針對這一問題，本研究提出了一種單向偏置可切換雙模OPD。通過優化聚(4-丁基-苯基-二苯胺)和非富勒烯受體Y6的混合比例和膜厚，調控光場分布和非平衡載流子傳輸動力學，實現了選擇性光譜檢測，即在低偏壓下實現對紫外光（UV）的單波段檢測和在高偏壓下實現對紫外光和近紅外光（NIR）的雙波段檢測。這種雙模態OPD具有簡單的單層結構，僅需單側光入射，無需改變電壓極性，從而簡化了設備架構并降低了操作復雜性。研究結果表明，該裝置能夠有效處理和分離混合光信號，為數字通信系統的安全性和功能性提供了新的思路和解決方案。

該工作得到了國家自然科學基金、重慶市自然科學基金和重慶市“留創”項目（創新類）等經費支持。

新型顯示與光電感知科研團隊主要聚焦于光電感知及成像顯示等多功能集成器件的設計和開發方面，研究興趣涉及光電探測器、發光二極管、晶體管、類神經突觸器件等。近年來，團隊先后主持國家自然科學基金3項、省部級課題10余項、橫向課題5項，授權發明專利4項，成果轉化2項，在Adv. Mater.、Adv. Function. Mater.、ACS Nano、Laser & Photonics Rev.和Appl. Phys. Lett. 等國內外主流學術刊物上發表論文40余篇。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202419686