光電倍增（photoelectronic multiplication,PM）對于檢測弱光信號至關(guān)重要,在圖像傳感、視頻監(jiān)控、紅外探測等應(yīng)用中得到了廣泛的發(fā)展。目前將光電倍增結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有機光電探測器（organic photodetectors,OPDs）已經(jīng)成為進一步提高器件性能的新策略,但仍存在工作電壓過高、制備工藝較復(fù)雜、材料選擇受限等問題。本文為解決以上問題,提出一種基于體異質(zhì)結(jié)（bulk heteroj unction,BHJ）摻雜C60的倍增型OPDs,具體工作內(nèi)容如下:（1）制備了三種體異質(zhì)結(jié)摻雜小比例C60的倍增型器件,其中活性層分別為P3HT:PC61BM:C60、PBDT-TT-F:PC61BM:C60和P3HT:PBDT-TT-F:PC61BM:C60。較系統(tǒng)地研究了器件發(fā)生光電倍增的工作原理。結(jié)果表明,這些分散在活性層中的小比例C60可看作電子陷阱,具有俘獲光生電子的能力。光照下活性層/陰極Al界面處載流子的積累將引起P3HT（或PBDT-TT-F）能帶的彎曲,進而在反偏壓下誘導(dǎo)空穴隧穿注入。由于體異質(zhì)結(jié)激子解離率高,從而使得器件在低電壓下發(fā)生光電倍增成為可能。... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 有機光電倍增型探測器研究進展
        1.1.1 概述
        1.1.2 陷阱摻雜型光電倍增探測器
        1.1.3 阻擋層型光電倍增探測器
        1.1.4 晶體管型光電倍增探測器
    1.2 目前存在的問題
    1.3 論文研究意義及主要內(nèi)容
2 倍增型有機光電探測器的工作原理與性能參數(shù)
    2.1 有機材料基礎(chǔ)
        2.1.1 有機材料的定義
        2.1.2 有機半導(dǎo)體中的電子結(jié)構(gòu)
        2.1.3 電荷傳輸特性
        2.1.4 激子
    2.2 倍增型有機光電探測器的基本結(jié)構(gòu)
    2.3 倍增型有機光電探測器的工作原理
    2.4 光電探測器的性能參數(shù)
        2.4.1 量子效率
        2.4.2 光響應(yīng)度
        2.4.3 噪聲
        2.4.4 噪聲等效功率
        2.4.5 比探測率
        2.4.6 線性動態(tài)范圍
        2.4.7 響應(yīng)時間
    2.5 本章小結(jié)
3 體異質(zhì)結(jié)摻雜C60倍增型光電探測器的制備與表征
    3.1 器件制備所需材料
    3.2 器件結(jié)構(gòu)
    3.3 體異質(zhì)結(jié)摻雜C60倍增型光電探測器的工作原理
    3.4 器件制備
        3.4.1 ITO玻璃襯底的預(yù)處理和清洗
        3.4.2 旋涂工藝
        3.4.3 蒸鍍電極
    3.5 器件性能表征
    3.6 研究方案
    3.7 本章小結(jié)
4 體異質(zhì)結(jié)摻雜C60倍增型光電探測器的光電特性
    4.1 P3HT:PC61BM摻雜C60倍增型探測器的光電特性
        4.1.1 光/暗電流密度-電壓曲線分析
        4.1.2 光電倍增原理
        4.1.3 C60濃度對器件性能的影響
        4.1.4 摻雜C60對載流子輸運的影響
    4.2 PBDT-TT-F:PC61BM摻雜C60 倍增型探測器的光電特性
        4.2.1 摻雜C60對器件性能的影響
        4.2.2 電子轉(zhuǎn)移與積累
        4.2.3 兩種不同給體器件光電性能的比較
    4.3 P3HT:PBDT-TT-F:PC61BM摻雜C60 倍增型探測器的光電特性
        4.3.1 光譜互補策略拓寬響應(yīng)范圍
        4.3.2 P3HT:PBDT-TT-F:PC61BM:C60 器件的性能
    4.4 電壓調(diào)控型有機光電探測器
        4.4.1 PC61BM濃度對PBDT-TT-F:PC61BM:C60 器件性能的影響
        4.4.2 PC61BM濃度對P3HT:PBDT-TT-F:PC61BM:C60 器件性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3682835