有機(jī)光電探測(cè)器具有制作成本低、種類(lèi)和結(jié)構(gòu)多樣、制作合成工藝簡(jiǎn)單、易于大面積制備等優(yōu)勢(shì)。光電二極管型的有機(jī)光電探測(cè)器有著線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍好、響應(yīng)速度快、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)備受研究者的青睞。較高的光電流密度和較低的暗電流密度是決定有機(jī)光電探測(cè)器探測(cè)性能的兩個(gè)關(guān)鍵因素關(guān)鍵。目前,提高器件光電流的方法主要有開(kāi)發(fā)新型的光敏材料以提高對(duì)光子的吸收、改善光功能層的形貌以提高電荷傳輸效率、引入界面修飾層以提高在電極處電荷收集效率以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等,而降低暗電流的方法主要是借助分層結(jié)構(gòu),或者引入界面修飾層等方法。本工作主要基于傳統(tǒng)體異質(zhì)結(jié)中活性層的改善進(jìn)行展開(kāi),借由活性層的改善以增強(qiáng)光電轉(zhuǎn)化效率,或者降低暗電流,從而提高了有機(jī)光電探測(cè)器的性能。主要研究?jī)?nèi)容包括兩部分。第一部分內(nèi)容:通過(guò)向傳統(tǒng)的體異質(zhì)結(jié)P3HT:PC60BM中摻入少量的陽(yáng)離子表面活性劑十六烷三甲基溴化銨(CTAB))。制備了結(jié)構(gòu)為ITO/Ti02/P3HT:PC60BM:CTAB/Mo03/Ag的器件,因?yàn)榛钚詣┑囊?活性層的形貌得以改善,光吸收和載流子分離與傳輸都得到了提高,同時(shí)ITO層被修飾后,暗電流得到了明顯降低。從而得到了在低工作電壓下具有高性能的有機(jī)二極管型光電探測(cè)器件。在-0.5 V反向偏壓下,器件開(kāi)關(guān)比最大可到1.17×105,比探測(cè)率為3.3×1014 Jones,線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍可到112.2 dB,響應(yīng)度為0.3 A/W,響應(yīng)速度較快(35μs/155 μs)。第二部分內(nèi)容:通過(guò)簡(jiǎn)易的反向溶劑法合成了一種新型的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦準(zhǔn)二維納米片(PEA)2MAPb2I7,反應(yīng)是在室溫下進(jìn)行的。所合成的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦納米片厚度在3 μm左右可調(diào)。利用此鈣鈦礦納米片與P3HT混合制備的活性層材料,光吸收得到增強(qiáng),基于此,我們制備了 P3HT與(PEA)2MAPb2I7納米片復(fù)合薄膜的有機(jī)光電探測(cè)器,器件結(jié)構(gòu)為ITO/Ti02/P3HT:(PEA)2MAPb2I7/Au,在-1 V反向偏壓下,器件的開(kāi)關(guān)比為2.84×102,瞬態(tài)光電流響應(yīng)時(shí)間較快(20μs/34μs),這位嘗試用鈣鈦礦取代富勒烯與P3HT結(jié)合制備活性層提供了初步嘗試結(jié)果。本論文在傳統(tǒng)的體異質(zhì)結(jié)有機(jī)光電探測(cè)器中,通過(guò)調(diào)控活性層,制備了高性能的有機(jī)光電探測(cè)器,。同時(shí)將合成的準(zhǔn)二維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦納米片應(yīng)用到光電探測(cè)器中,為實(shí)現(xiàn)柔性非富勒烯有機(jī)光電探測(cè)器提供了一種新的可能。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TN36
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
2 有機(jī)探測(cè)器理論基礎(chǔ)
    2.1 有機(jī)光電探測(cè)器的發(fā)展
    2.2 有機(jī)光電探測(cè)器分類(lèi)和工作機(jī)
        2.2.1 有機(jī)二極管型光電探測(cè)器
        2.2.2 有機(jī)光電導(dǎo)型光電探測(cè)器
    2.3 有機(jī)光電探測(cè)器的基本結(jié)構(gòu)
    2.4 有機(jī)光電探測(cè)器的性能參數(shù)
    2.5 有機(jī)光電探測(cè)器光功能層的優(yōu)化研究
        2.5.1 溶劑效應(yīng)
        2.5.2 調(diào)控給/受體共混的比例
        2.5.3 熱退火
        2.5.4 添加劑
        2.5.5 新型光敏材料
    2.6 本論文的研究意義與研究?jī)?nèi)容
3 CTAB陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)有機(jī)光電探測(cè)器性能影響的研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料與制備
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.3 器件制備
    3.2 結(jié)果與分析
2電極修飾層的表征'>        3.2.1 TiO₂電極修飾層的表征
        3.2.2 活性層薄膜的表征與分析
        3.2.3 有機(jī)光電探測(cè)器性能表征與分析
    3.3 本章小結(jié)
2MAPB₂I₇非富勒烯有機(jī)光電探測(cè)器的研究'>4 基于P3HT:（PEA）₂MAPB₂I₇非富勒烯有機(jī)光電探測(cè)器的研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)儀器
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2MAPB₂I₇的合成'>    4.2 二維納米片（PEA）₂MAPB₂I₇的合成
2MAPb₂I₇的表征'>        4.2.1 二維納米片（PEA）₂MAPb₂I₇的表征
    4.3 器件制備
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 活性層薄膜的表征與分析
2MAPb₂I₇活性層光電探測(cè)器性能表征與分析'>        4.4.2 基于P3HT:（PEA）₂MAPb₂I₇活性層光電探測(cè)器性能表征與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
6 參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 楊雷;程濤;曾文進(jìn);賴(lài)文勇;黃維;;導(dǎo)電聚合物薄膜的噴墨打印制備及其光電器件[J];化學(xué)進(jìn)展;2015年11期

2 張麗;楊丹;王好偉;王依山;楊盛誼;;溶液法制備全有機(jī)P3HT光電探測(cè)器[J];紅外與激光工程;2015年10期

3 范志東;周子淳;劉綽;馬蕾;彭英才;;Eu摻雜Si納米線(xiàn)的光致發(fā)光特性[J];物理學(xué)報(bào);2015年14期

4 劉金鳳;姚博;鄭挺才;彭應(yīng)全;;基于PTCDA的有機(jī)/無(wú)機(jī)光敏二極管結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2014年02期

5 魯彥霞;趙修良;張泊麗;劉麗艷;;基于印刷線(xiàn)路板技術(shù)的復(fù)合氣體探測(cè)器[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);2013年04期

6 李榮華;孟衛(wèi)民;彭應(yīng)全;馬朝柱;汪潤(rùn)生;謝宏偉;王穎;葉早晨;;陰極功函數(shù)和激子產(chǎn)生率對(duì)肖特基接觸單層有機(jī)太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓的影響研究[J];物理學(xué)報(bào);2010年03期

7 李芳;邵士勇;姚璉;李安林;李海洋;;紫外離子遷移譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)芳香族化合物[J];分析化學(xué);2008年03期

本文編號(hào)：2877081