低的暗電流密度和高的光電流密度在決定有機(jī)光電探測(cè)器整體性能方面發(fā)揮著重要作用。對(duì)于光電二極管型的有機(jī)光電探測(cè)器,由于其工作機(jī)制同有機(jī)光伏器件基本相同,在當(dāng)前有機(jī)光電探測(cè)器的研究中比較常見(jiàn)。光電倍增型的有機(jī)光電探測(cè)器的報(bào)道相對(duì)較少,但是由于其器件通常能夠達(dá)到較高的外量子效率（>100%）,實(shí)現(xiàn)高的光響應(yīng)度,光電倍增型的有機(jī)光電探測(cè)器受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前,通過(guò)利用陷阱或者阻擋層引入電荷積累而導(dǎo)致電荷隧穿注入的辦法,研究者已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高外量子效率的光電倍增型的有機(jī)光電探測(cè)器,但是這樣的器件普遍存在工藝復(fù)雜、響應(yīng)速度偏慢、工作電壓高、毒性等不足。使用簡(jiǎn)單的可溶液制備方法,在低工作電壓下,努力實(shí)現(xiàn)全優(yōu)化性能的有機(jī)光電探測(cè)器仍然是一個(gè)重要的研究方向。本論文通過(guò)在傳統(tǒng)的體異質(zhì)結(jié)器件中引入電極修飾層,實(shí)現(xiàn)了高性能的有機(jī)光電探測(cè)器,并對(duì)器件的相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括三部分。1.將溶膠凝膠法制備的ZnO電極修飾層分別應(yīng)用在基于Poly（3-hexylthiophene）（P3HT）:（phenyl-C61-butyric-acid-methyl-ester）（PC61BM）和Thieno... 

【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)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２有機(jī)光電探測(cè)器的工作機(jī)理圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ．??

同有機(jī)光伏器件類似，有機(jī)光電探測(cè)器的結(jié)構(gòu)主要有四種：肖特基結(jié)構(gòu)有機(jī)??光電探測(cè)器、平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)有機(jī)光電探測(cè)器、體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)有機(jī)光電探測(cè)器、??疊層結(jié)構(gòu)有機(jī)光電探測(cè)器，其相應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖１－３。??（｜＾?Ｍｅｔａ！?＾?＾??Ｐｌｙｍｅｒ?Ａ?Ｄｏｎｏｒ?＾??＾?Ａ?（ｄｋ＜?■?Ａ??Ｍｅｔａｌ?Ｍ??圖１－３有機(jī)光電探測(cè)器的結(jié)構(gòu)？？（ａ）肖特基結(jié)構(gòu)的有機(jī)光電探測(cè)器，（ｂ）平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)??的有機(jī)光電探測(cè)器，（ｃ）體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的有機(jī)光電探測(cè)器，（ｄ）疊層結(jié)構(gòu)的有機(jī)光電探測(cè)器??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ，?（ａ）?ｔｈｅ?ｓｃｈｏｔｔｋｙ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ，?（ｂ）?ｔｈｅ??ｐｌａｎａｒ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ，?（ｃ）?ｔｈｅ?ｂｕｌｋ?ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ，?（ｄ）?ｔｈｅ?ｔａｎｄｅｍ??ｏｒｇａｎｉｃ?ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ．??如圖１－３⑻，對(duì)于肖特基結(jié)構(gòu)的有機(jī)光電探測(cè)器，它一般由透明ＩＴＯ電極、??聚合物光敏層、金屬上電極三部分組成。肖特基結(jié)構(gòu)的器件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，??但由于激子的擴(kuò)散長(zhǎng)度有限，激子在聚合物和電極界面的解離效率很低，導(dǎo)致這??種器件的暗電流很大。??如圖１－３?（ｂ）

Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??圖２－２溶膠凝膠ＺｎＯ薄膜的（ａ）透射光譜和（ｂ）紫外可見(jiàn)吸收光譜??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?（ａ）?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ａｎｄ?（ｂ）?ＵＶ－ｖｉｓ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｏｌ－ｇｅｌ?ＺｎＯ?ｆｉｌｍ．??圖２－２給出了溶膠凝膠ＺｎＯ薄膜的透射和吸收光譜。溶膠凝膠ＺｎＯ的前驅(qū)體??溶液按照實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)參數(shù)制備在于石英玻璃上，然后進(jìn)行透射和吸收光譜的測(cè)??量。從透射光譜中可以看出，在３５０?ｎｍ到８００?ｔｉｍ的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，溶膠凝膠ＺｎＯ??薄膜具有良好的透射性，從而不會(huì)對(duì)器件的活性層的光吸收產(chǎn)生影響。溶膠凝膠??ＺｎＯ的吸收光譜和透射光譜能夠很好地對(duì)應(yīng)。??圍圍??Ｈｅ????？?０．００?？???０．００??１．００?ｕｍ?２．００?ｘ?２．００?ｕｍ?１．００?ｕｍ?２．００?ｘ?２．００?ｕｍ??圖２－３?ＩＴＯ電極和溶膠凝膠ＺｎＯ薄膜的形貌特性，上圖為ＳＥＭ圖而下圖為對(duì)應(yīng)的ＡＦＭ高??度圖。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３．?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＩＴＯ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?（ａ，?ｃ）?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓｏｌ－ｇｅｌ?ＺｎＯ?ｆｉｌｍ?（ｂ，?ｄ）．??Ｔｈｅ?ｔｏｐ?ａｎｄ?ｂｏｔｔｏｍ?ｒｏｗｓ?ａｒｅ?ＳＥＭ?ａｎｄ?ＡＦＭ?ｈｅｉｇｈｔ?ｉｍａｇｅｓ，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．??我們用掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡表征了?ＩＴＯ電極和溶劑凝膠ＺｎＯ薄膜??的膜形貌。由ＳＥＭ圖和ＡＦＭ圖可以看出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Highly sensitive polymer photodetectors with a wide spectral response range[J]. 高米勒,王文斌,李凌亮,苗建利,張�？�.  Chinese Physics B. 2017(01)
[2]Sodium chloride methanol solution spin-coating process for bulk-heterojunction polymer solar cells[J]. 劉統(tǒng)方,胡煜峰,鄧振波,李熊,朱麗杰,王越,呂龍鋒,王鐵寧,婁志東,侯延冰,滕楓.  Chinese Physics B. 2016(08)
[3]Dynamics of Charged Particles Around a Magnetized Black Hole with Pseudo–Newtonian Potential[J]. 王穎,伍歆,孫威.  Communications in Theoretical Physics. 2013(10)
[4]外光電效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 陳宜生.  物理通報(bào). 1994(05)



本文編號(hào)：3240314