[發明專利]一種新型有機半導體激光功率器的設計方法

在審

• 申請號: 201711359530.5
• 申請日: 2017-12-17
• 公開（公告）號: CN109935689A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 廖清;高慶剛;付紅兵
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00;H01L51/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型有機半導體激光功率器的設計方法。該方法包括如下步驟：在真空條件下，有機半導體材料納米線是通過物理氣相沉積的辦法在二氧化硅基底上制備的，所用有機半導體材料為TPSB分子。在納米線兩端蒸鍍純金電極，純度99.999％。將前述步驟制備好的器件接入信號處理設備，從而組成新型有機半導體激光功率器。該物理氣相沉積方法解決了有機半導體材料的純度問題，使有機半導體純度高達達到99.9999％。與無機半導體激光功率器相比，該方法極大降低半導體材料制備成本，快速方便，操作簡單，可重復性非常高，較高純度的微納晶提高了半導體激光功率器的各項性能，提高功率器靈敏度，提高有機半導體穩定性，具有較高的應用價值。

技術領域

本發明涉及一種新型有機半導體激光功率器的設計方法。

背景技術

激光功率器是用來檢測脈沖激光在單位時間的平均功率的儀器。激光功率器一般由功率探頭和信號處理顯示設備組成，功率器探頭按照不同的原理和材料分為光電二極管型和熱電堆型。光電二極管型功率探頭通過光電二極管將光能轉換為電壓或電流信號，再通過系統校準來精確測量激光功率的大小。熱電堆型激光功率探頭通過熱電堆結構將光能轉換成熱量，再轉換為電信號輸出，通過系統校準來精確測量激光功率的大小。

傳統的功率器探頭所用的半導體材料有明顯的缺點:制備難度較大，加工成本極高，高純度無機半導體制備難度一直很高，使得激光功率器探頭成本一直居高不下。雖然有些功率器價格比較低，但是靈敏度并不夠高，在較弱的光強下激光功率不準，無法實現較弱激光強度下的測試。通過加裝特定濾光片可以實現更大功率的測試。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型有機半導體激光功率器的設計方法。

本發明提供的制備有機半導體激光功率器的方法，包括如下步驟：

在真空條件下，有機半導體材料納米線是通過物理氣相沉積的辦法在二氧化硅基底上制備的，所用有機半導體材料為TPSB分子，在納米線兩端蒸鍍純金電極，將前述步驟制備好的器件接入信號處理設備，就可以從而組成新型有機半導體激光功率器激光功率計。

在一個例子中，在真空管式爐中，將半導體熒光材料分子TPSB放在真空管式爐熱源位置，通入惰性載氣，在氣體的下游放置好二氧化硅基底用來收集棒狀半導體材料，該半導體即為光電探測用的半導體材料。將制備好的半導體材料兩端蒸鍍純金電極材料，連接好信號處理設備，通過校準參數換算即可得到測試功率。

上述方法中所述的半導體材料，均為光電半導體材料。

所述真空管式爐和蒸鍍金屬電極的裝置，都是在人造真空環境下實現的，實現真空度為0.1-300帕斯卡。

所述二氧化硅基底即為絕緣高透光基底材料。

所述有機半導體材料用的分子為自己合成分子。

在納米線兩端蒸鍍的純金電極的厚度在100nm以上，保證信號穩定性。

所述純金電極的純度在99.999％以上，保證裝置靈敏度。

所述信號處理設備是可以檢測到較弱電流的裝置，或者加裝信號放大器以實現檢測較弱電流情況。

所述惰性載氣成分為不與熒光分子發生反應的氣體分子，一般選用氮氣或者氬氣。

所述信號處理設備中需要編譯進去相應的算法公式，該公式參數由實驗校準后得到。

在所述新型有機半導體激光功率器上加有合適的濾光片，可以測較大功率能量。