與無機半導(dǎo)體相比,有機半導(dǎo)體具有材料來源廣、質(zhì)量輕、光譜可調(diào)、可大面積制備和柔性可彎曲等優(yōu)點,有機光電探測器有望成為下一代商業(yè)化的光電探測器件。為了滿足微弱光的探測需求,需要開發(fā)高效率有機光電探測器,倍增型有機光電探測器具有巨大的發(fā)展?jié)摿�。然�?目前對倍增型有機光電探測器的研究還不夠深入,器件性能亟待提高,工作機制有待進(jìn)一步探討。本論文以倍增型有機光電探測器為研究對象,從材料選擇和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā),提高探測器性能,調(diào)節(jié)光譜響應(yīng)范圍,最終制備一系列高性能倍增型有機光電探測器。主要研究內(nèi)容如下:(1)以TAPC:C₇₀作為光敏材料,利用空穴阻擋層(HBL)的阻擋作用積累空穴而誘導(dǎo)電子隧穿注入為倍增機理,通過優(yōu)化HBL材料,制備出了高效率倍增型有機光電探測器。對比PO-T2T、3TPYMB、BCP、Bm Py Pb、TPBi不同HBL的結(jié)果表明,HBL的HOMO能級越大,LUMO能級越低,電子遷移率越高,越有利于空穴的阻擋和電子的遂穿,器件的探測性能越好。而通過在HBL與活性層之間的C₇₀層中摻雜Mo O₃,利用Mo O

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1有機光電探測器的光電轉(zhuǎn)換過程[1]

第一章緒論1第一章緒論1.1有機光電探測器概述當(dāng)光照射到某些金屬或半導(dǎo)體表面時，它的一部分被物體反射，一部分滲入物體內(nèi)部并與物質(zhì)中的微粒產(chǎn)生相互作用，引起其物理性質(zhì)的變化，比如溫度升高（光熱效應(yīng)）、電導(dǎo)率增加（光電導(dǎo)效應(yīng)）、產(chǎn)生光生電動勢（光伏效應(yīng)）以及激發(fā)出電子（光電效應(yīng)）等。....

圖1.2有機光電探測器的器件結(jié)構(gòu)，（a）單層肖特基結(jié)構(gòu)，（b）平面異質(zhì)結(jié)，（c）本體異質(zhì)結(jié)，（d）平面/體相混合異質(zhì)結(jié)和（e）疊層結(jié)構(gòu)

第一章緒論31.1.2有機光電探測器的基本結(jié)構(gòu)如圖1.2所示，OPDs的結(jié)構(gòu)主要包括：單層肖特基結(jié)構(gòu)、平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)、本體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)、疊層結(jié)構(gòu)、倒置型結(jié)構(gòu)，目前應(yīng)用最廣泛的是本體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。圖1.2有機光電探測器的器件結(jié)構(gòu)，（a）單層肖特基結(jié)構(gòu)，（b）平面異質(zhì)結(jié)，（c）本體異質(zhì)結(jié)....

圖1.3（a）正置結(jié)構(gòu)和（b）倒置結(jié)構(gòu)器件示意圖

第一章緒論5響應(yīng)器件單元以串聯(lián)的方式制成[11]。由于不同光功能層的光響應(yīng)波段存在差異，因此可以利用不同材料具有的不同吸收范圍進(jìn)行互補，從而拓寬器件可探測的波長范圍。在太陽能電池中為了提高器件對于太陽光譜的吸收范圍，也采用疊層結(jié)構(gòu)。然而，制備疊層器件所需的合適的光活性材料和中間層....

圖1.4按工作模式分類，（a）光電二極管型，（b）光電導(dǎo)體型，（c）光電晶體管型

ovoltaicMode）[15]。此時，并聯(lián)電阻產(chǎn)生的熱噪聲是器件的主要噪聲。器件也可以在一定的反向偏壓條件下工作，我們稱之為光電導(dǎo)模式（PhotoconductMode）。此模式有利于提高器件的響應(yīng)速度，也會增加暗電流和噪聲電流，并且暗電流產(chǎn)生的散粒噪聲將成為主要噪聲。根據(jù)光....

本文編號：3988986