[發明專利]一種用于探測光強度的多層膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310034539.4
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103078059A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 劉向;薛鈺芝;林紀宇
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

技術領域

本發明涉及一種用于探測光強度的多層膜及其制備方法。

背景技術

目前，在許多需要測試光強度的領域中，傳統的光強測試儀多采用光照度計。其結構如圖2所示，圖中其核心部分包括金屬基片1’、硒薄膜層2’、金屬薄膜3’和集電環4’，圖中箭頭所指L為光照。其工作原理是：當光線照射到照度計表面時，入射光透過金屬薄膜3’到達半導體硒薄膜層2’和金屬薄膜3’的分界面上，在界面上產生光電效應。產生電位差的大小與光電池受光表面上的照度有一定的比例關系。接上外電路，就會有電流通過，電流值從電流表上指示出來。但其核心的多層膜部分還有需要改進的地方。第一是金屬薄膜層透射率低，當光照后，只有一部分的光能夠透過金屬薄膜層，使得金屬與硒薄膜界面光電效應產生的載流子減少，使得照度計的靈敏度降低，顯示的電流小。第二是硒薄膜層的制備；由于硒有一定毒性，因此制備半導體硒層的工藝比較嚴格，尋找一種價格合適而且無毒的薄膜來代替硒材料成為必要。近年來，文獻H.W.Lin，S.Y.Ku，H.C.Su，Highly?Efficient?Visible-Blind?Organic?Ultrvaiolet?Photodetectors，Ady.Mater.2005，17，2489-2493.和M.A.Green，K.Emeyr，Solar?Cell?Efficiency?Tables，Prog.Photovolt.Res.Appl.2003，11，347-352.報道了幾種光強度探測器的結構，都采用有機半導體薄膜作為光電檢測核心層來代替硒材料，探測器其具有良好的光電響應特性；但缺點是探測器對紫外區域范圍光反應靈敏，對可見光反應微弱，這影響了其實際應用。因此，有必要提供一種新型的膜結構以解決上述問題。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種用于探測光強度的多層膜及其制備方法。

本發明采用的技術手段如下：

一種用于探測光強度的多層膜，其特征在于：在ITO玻璃基底層上設有有機薄膜層Ⅰ，所述有機薄膜層Ⅰ上設有有機薄膜層Ⅱ，在所述有機薄膜層Ⅱ上設有金屬薄膜電極。

優選地，所述有機薄膜層Ⅰ是由并五苯和酞菁銅的混合材料制成的，并五苯和酞菁銅的摩爾比為1:9-1:4，薄膜的厚度為35nm-65nm。

優選地，所述有機薄膜層Ⅱ為N型有機薄膜，厚度為25nm-40nm。

優選地，所述N型有機薄膜為富勒烯。

優選地，所述金屬薄膜電極的材料為金、鉑、銀。

本發明還公開了一種用于探測光強度的多層膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

①在ITO玻璃基底層上采用真空蒸發、旋涂或者噴墨打印的方法制備一層有機薄膜層Ⅰ，厚度為35nm-65nm；

②在所述有機薄膜層Ⅰ上采用真空蒸發、旋涂或者噴墨打印的方法制備一層有機薄膜層Ⅱ，厚度為25nm-40nm；

③在所述有機薄膜層Ⅱ上采用真空蒸鍍一層金屬金、鉑或銀薄膜層作為金屬薄膜電極。

優選地，所述有機薄膜層Ⅰ的材料是由并五苯和酞菁銅混合制成的。

優選地，所述步驟①中采用真空蒸發的方法時，襯底溫度為60℃-150℃。

優選地，所述有機薄膜層Ⅱ為N型有機薄膜，所述N型有機薄膜為富勒烯。

優選地，所述步驟②中采用真空蒸發的方法時，襯底溫度為40℃-90℃。

較現有技術相比，本發明提供的有機薄膜層Ⅰ采用兩種P型有機半導體混合材料制成，并和有機薄膜層Ⅱ采用的N型半導體結構結合，兩層共同作為核心層，對可見光反應靈敏，有效地解決了對可見光反應微弱的問題；同時，采用半導體P-N結構，載流子在兩層界面處能夠很好地分離，對外輸出地的光電流更加明顯，可以有效進行光強度的檢測；另外，采用真空蒸鍍的方法來制備多層膜從而降低照度儀的成本，簡化工藝。本發明以無毒、制備工藝快捷的有機半導體材料代替硒，以ITO透明電極代替金屬薄膜電極，加快了制備工藝過程的時間，同時有效的提高入射光的透明度。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是硒光電照度計多層膜結構示意圖。

具體實施方式