Влияние формы полевой зависимости вероятности диссоциации связанных электронно-дырочных пар на фототок и пространственное разрешение органических полевых фототранзисторов

В настоящей работе с помощью численного моделирования исследуются амбиполярные органические полевые фототранзисторы, в которых может иметь место пространственно-локализованный фотоэффект. Данный эффект состоит в том, что в канале транзистора имеется небольшая пространственно-локализованная фоточувствительная область, положением которой можно управлять, меняя напряжение на затворе. Целью настоящей работы является анализ взаимосвязи формы полевой зависимости вероятности диссоциации связанных электронно-дырочных пар (e/h-пар) с такими характеристиками исследуемых амбиполярных фототранзисторов, как нормированный фототок, пространственное разрешение, а также быстродействие. Показано, что оптимальной формой полевой зависимости вероятности диссоциации e/h-пар является форма, близкая к ступенчатой, которая может обеспечить высокое пространственное разрешение при больших значениях нормированного фототока без ухудшения быстродействия фототранзистора. Такая форма может быть достигнута, когда в органическом полупроводнике имеет место предельно узкое распределение e/h-пар по размеру, описываемое дельта-функцией. Также на примере нескольких распределений различной формы показано, что снижение ширины распределения ведет к увеличению пространственного разрешения. Обсуждаются подходы к подбору и модификации органических полупроводниковых материалов, которые бы обеспечили наиболее выраженный пространственно-локализованный фотоэффект в амбиполярных полевых транзисторах.