新型光電探測(cè)器的制備與機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-19 23:58
光電探測(cè)器在民用、軍事、科研等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)的基于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的光電探測(cè)器已經(jīng)成功商業(yè)化。近年來(lái),新型半導(dǎo)體材料的研究發(fā)展迅速,尤其是有機(jī)半導(dǎo)體材料、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鹵素鈣鈦礦材料,因其易制備、低成本等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。將新型半導(dǎo)體材料應(yīng)用在光電探測(cè)器上,拓展光電探測(cè)器的應(yīng)用領(lǐng)域、降低成本,是目前的研究熱點(diǎn)。在外量子效率(external quantum efficieny,EQE)、噪聲水平、響應(yīng)速度等方面,基于新材料的探測(cè)器都還有進(jìn)一步改善的空間。本文分三部分,分別研究了有機(jī)磷光材料在二極管型光電探測(cè)器上的應(yīng)用、聚合物材料在倍增型光電探測(cè)器上的應(yīng)用、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鹵素鈣鈦礦材料在可調(diào)響應(yīng)范圍的光電探測(cè)器上的應(yīng)用。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:根據(jù)二極管型有機(jī)光電探測(cè)器的工作機(jī)理,更長(zhǎng)的激子壽命有利于器件的電流輸出。使用激子壽命較長(zhǎng)的磷光材料作為給體,與富勒烯衍生物受體材料混合,制備并測(cè)試了二極管型有機(jī)紫外光電探測(cè)器。結(jié)果表明,激子壽命更長(zhǎng)的磷光材料在與富勒烯衍生物混合后,有較高的激子解離效率。由于材料的強(qiáng)吸收范圍集中在紫外區(qū)域,制備的器件在紫外區(qū)域有較強(qiáng)的響應(yīng)。基于磷光材料的有...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1有機(jī)紫外光電探測(cè)器的器件結(jié)構(gòu)示意圖:玻璃/ITO/PEDOT:PSS/FIrpic:PC6iBM/??,呂
??FIrpic的PL光譜如圖2.2所示。FIrpic在476、500、530nm處分別有發(fā)射峰,??這三個(gè)發(fā)射峰的發(fā)光壽命分別為0.243、0.394、0.968?p?[58]。圖2.2中的照片里,??分別為FIrpic:PC61BM的混合物、純Firpic的氯仿溶液,放置于365?nm紫外光照??射下。照片顯示純FIrpic溶液有明顯的PL現(xiàn)象,光的顏色為肉眼可見(jiàn)的藍(lán)色,與??純Firpic薄膜光致發(fā)光光譜的數(shù)據(jù)吻合。而FIrpic:PC61BM的混合溶液中,沒(méi)有觀??察到明顯的發(fā)光
Figure?2.3?Current?density-voltage?curves?of?the?organic?ultraviolet?photodetectors?in?dark?and??under?UV?light.?The?insert?shows?the?transient?photocurrent?under?square?wave?UV?light.??圖2.3中的插入圖為器件響應(yīng)速度特性測(cè)試的結(jié)果。將365?nm的紫外光調(diào)制??為方波光信號(hào),激發(fā)器件,記錄器件的電流密度-時(shí)間(■/-()曲線。在紫外光開(kāi)始??照射時(shí),器件的電流迅速上升,當(dāng)紫外光關(guān)閉時(shí),電流又迅速下降。整體上器件呈??現(xiàn)快速響應(yīng)的特性,電流上升和下降時(shí)間都短于1秒。如第1章中所介紹的一樣,??上升時(shí)間的定義是光生電流從其最大值的10%上升到90%所用的時(shí)間,而下降時(shí)??間的定義是光生電流從其最大值的90%下降到10%所用的時(shí)間[7G;71]。器件這種快??速響應(yīng)特性符合普通二極管型光電探測(cè)器的特點(diǎn)。??\?i〇??[?20mTcm2??^?鼷?Experiment?data??g??Fitting?curve?■??^?Q'2?.?8?Calculated?responsivity??運(yùn)?^?0.018mW
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稀土配合物Eu(DBM)3為發(fā)光體的有機(jī)電致發(fā)光器件(英文)[J]. 李斌,馬東閣,張洪杰,趙曉江,倪嘉纘. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 1998(04)
本文編號(hào):2926807
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1有機(jī)紫外光電探測(cè)器的器件結(jié)構(gòu)示意圖:玻璃/ITO/PEDOT:PSS/FIrpic:PC6iBM/??,呂
??FIrpic的PL光譜如圖2.2所示。FIrpic在476、500、530nm處分別有發(fā)射峰,??這三個(gè)發(fā)射峰的發(fā)光壽命分別為0.243、0.394、0.968?p?[58]。圖2.2中的照片里,??分別為FIrpic:PC61BM的混合物、純Firpic的氯仿溶液,放置于365?nm紫外光照??射下。照片顯示純FIrpic溶液有明顯的PL現(xiàn)象,光的顏色為肉眼可見(jiàn)的藍(lán)色,與??純Firpic薄膜光致發(fā)光光譜的數(shù)據(jù)吻合。而FIrpic:PC61BM的混合溶液中,沒(méi)有觀??察到明顯的發(fā)光
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稀土配合物Eu(DBM)3為發(fā)光體的有機(jī)電致發(fā)光器件(英文)[J]. 李斌,馬東閣,張洪杰,趙曉江,倪嘉纘. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 1998(04)
本文編號(hào):2926807
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