發(fā)布時(shí)間：2023-04-19 01:18

　　有機(jī)光電探測(cè)器具有輕便、制作工藝簡(jiǎn)單、低工作電壓、溶液低溫大面積制備等優(yōu)點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于傳感、環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)防建設(shè)、航天、消防等鄰域。高增益有機(jī)光電探測(cè)器對(duì)提高器件的響應(yīng)度和探測(cè)率有重要作用。目前傳統(tǒng)高增益有機(jī)光電探測(cè)器的工作機(jī)制主要基于光導(dǎo)模型和利用有機(jī)材料內(nèi)部缺陷導(dǎo)致的多重激子激發(fā),但是光導(dǎo)模型器件主要在高壓強(qiáng)電場(chǎng)下工作,而多重激子激發(fā)被證明在有機(jī)材料中很難實(shí)現(xiàn),并且相應(yīng)高增益效果有限,因此對(duì)低工作電壓高增益有機(jī)光電探測(cè)器的研究成為人們研究熱點(diǎn)。本論文則通過于體異質(zhì)結(jié)活性層引入富含缺陷有機(jī)HL2材料,采用新穎倒裝器件結(jié)構(gòu),將電子給體材料與MoO₃修飾材料形成異質(zhì)結(jié)制備低工作電壓高增益有機(jī)光電探測(cè)器。本文通過使用氨基酸修飾陰極,MoO₃材料修飾陽極,即降低活性層與兩側(cè)電極之間的能級(jí)勢(shì)壘,又可提高光生電荷傳輸與被收集效率。以PCE-10和PCBM共混作為活性層材料,改變有機(jī)缺陷HL2材料摻雜比例,采用慢速旋涂工藝,最終制備高增益體異質(zhì)結(jié)有機(jī)光電探測(cè)器件在1.5 V低外加偏壓下,其外量子效率最終達(dá)到2552%,從而響應(yīng)度也大幅提升,并且得益于...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 有機(jī)光電探測(cè)器簡(jiǎn)介
        1.2.1 有機(jī)光電探測(cè)器工作原理
        1.2.2 有機(jī)光電探測(cè)器的主要性能參數(shù)
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述及簡(jiǎn)析
    1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新性
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 高增益異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器的制備
    2.4 薄膜材料表征
        2.4.1 薄膜表面形貌與膜厚表征
        2.4.2 材料吸收光譜與功函數(shù)表征
    2.5 有機(jī)光電探測(cè)器的表征
        2.5.1 電流-電壓曲線測(cè)試
        2.5.2 外量子效率的測(cè)試
        2.5.3 響應(yīng)強(qiáng)度和速度表征
        2.5.4 探測(cè)率的表征
        2.5.5 線性度的表征
第3章 有機(jī)缺陷材料摻雜高增益器件制備
    3.1 引言
    3.2 有機(jī)材料的紫外可見吸收光譜
    3.3 摻雜共軛缺陷材料的光電特性
    3.4 缺陷材料摻雜對(duì)成膜質(zhì)量的影響
    3.5 基于PCE-10材料制備高增益器件
        3.5.1 電子給受體比例
        3.5.2 摻雜形式對(duì)器件高增益效果的影響
        3.5.3 旋涂工藝對(duì)器件高增益效果的影響
        3.5.4 氨基酸修飾對(duì)器件高增益的影響
        3.5.5 缺陷材料摻雜比例對(duì)器件增益影響
        3.5.6 電子受體比例對(duì)器件高增益的影響
    3.6 其余活性層材料制備高增益器件
        3.6.1 基于PDPP3T材料制備高增益器件
        3.6.2 基于MEH-PPV材料制備高增益器件
        3.6.3 基于有機(jī)-無機(jī)雜化體系制備增益器件
    3.7 本章小結(jié)
第4章 缺陷對(duì)性能影響及高增益工作機(jī)理
    4.1 引言
    4.2 有機(jī)缺陷材料摻雜對(duì)器件性能影響
        4.2.1 線性度
        4.2.2 穩(wěn)定性
        4.2.3 響應(yīng)度
        4.2.4 響應(yīng)時(shí)間
    4.3 器件高增益的工作機(jī)理
        4.3.1 活化能
        4.3.2 偏壓對(duì)高增益影響
        4.3.3 器件結(jié)構(gòu)對(duì)高增益的影響
        4.3.4 異質(zhì)結(jié)對(duì)器件高增益影響
        4.3.5 工作機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3793424