有機光電探測器(Organic photodetectors,OPDs)具有諸多優(yōu)點,如成本低、吸收系數(shù)大、可大面積制備、活性層材料來源廣泛等,因此在光電探測領(lǐng)域展現(xiàn)出很好的應用前景,其中倍增型有機光電探測器憑借其優(yōu)秀的探測能力受到了人們廣泛的關(guān)注。目前倍增型有機光電探測器仍存在著工作電壓高、制備工藝復雜、材料成本高等問題。為解決以上問題,本文研究內(nèi)容為基于體異質(zhì)結(jié)(bulkheterojunction,BHJ)的雙注入倍增型OPDs,通過添加空穴阻擋層并向活性層中摻雜陷阱使器件實現(xiàn)良好的光電性能。在研究過程中制備了三組倍增型有機光電探測器件,首先制備了一種阻擋層倍增型器件,其結(jié)構(gòu)為:ITO/C60/P3HT:PC61BM/Al。實驗表明:加入C60阻擋層對器件活性層薄膜的光學吸收影響很小,C60厚度為15 nm時,器件達到最優(yōu)性能,在-1V偏壓和波長為460 nm、光功率為0.21 mW·cm-2光照下外量子效率(external quantum efficiency,EQE)達到了278%,比探測率為8.52×1012 Jones。然后制備了一種陷阱摻雜倍增型器件,其結(jié)構(gòu)為:ITO...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 倍增型有機光電探測器的發(fā)展進展
        1.2.1 陷阱倍增型有機光電探測器
        1.2.2 阻擋層倍增型有機光電探測器
    1.3 論文研究意義及主要內(nèi)容
2 有機光電探測器的工作機理和特性參數(shù)
    2.1 器件工作機理
        2.1.1 激子的產(chǎn)生
        2.1.2 激子的擴散
        2.1.3 激子解離
        2.1.4 電荷的傳輸與收集
    2.2 器件結(jié)構(gòu)分析
        2.2.1 平面異質(zhì)結(jié)器件
        2.2.2 體異質(zhì)結(jié)器件
        2.2.3 疊層結(jié)構(gòu)器件
    2.3 器件性能參數(shù)
        2.3.1 光響應度
        2.3.2 外量子效率
        2.3.3 比探測率
        2.3.4 線性動態(tài)范圍
        2.3.5 響應時間
    2.4 本章小結(jié)
3 器件的制備及表征
    3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 研究方案
    3.3 倍增型光電探測器的工作原理
    3.4 實驗
        3.4.1 實驗材料
        3.4.2 實驗工藝
        3.4.3 器件的制備
        3.4.4 器件的測試
    3.5 本章小結(jié)
4 實驗結(jié)果與分析
    4.1 電子注入型有機光電探測器
        4.1.1 阻擋層對器件光學性能的影響
        4.1.2 阻擋層對器件電學特性的影響
    4.2 空穴注入型有機光電探測器
        4.2.1 陷阱對器件光學性能的影響
        4.2.2 陷阱對器件電學性能的影響
    4.3 雙注入型有機光電探測器
        4.3.1 雙注入倍增型有機光電探測器件的光學特性
        4.3.2 雙注入倍增型有機光電探測器件的電學特性
        4.3.3 對比三種倍增型有機光電探測器
    4.4 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
攻讀學位期間主要研究成果



本文編號：3785551