[發(fā)明專利]一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811037852.2
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109148691B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安濤;龔偉;張俊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 韓玙

本發(fā)明公開了一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器，包括ITO玻璃基片，ITO玻璃基片的一個表面上依次涂覆有陽極緩沖層、活性層及Al電極層。本發(fā)明還公開了一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器的制備方法，按照在玻璃基片上鍍ITO電極層、在吹干后的ITO電極層上涂覆陽極緩沖層、在陽極緩沖層上涂覆活性層和在活性層上真空蒸鍍Al電極層，退火，溫度降至室溫得到步驟。本發(fā)明的探測器工作電壓低，外量子效率高，比探測率高，本發(fā)明的探測器的制備方法，工藝簡單，對于設(shè)備的要求低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器，本發(fā)明還涉及一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器的制備方法。

背景技術(shù)

有機(jī)光電材料具有重量輕、制備工藝簡單、易于加工成大面積、成本低以及響應(yīng)光譜范圍廣、光吸收系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于光電探測器。研發(fā)新的器件結(jié)構(gòu)及其制造方法是提高光電探測器光響應(yīng)度、量子效率、比探測率關(guān)鍵技術(shù)。

常規(guī)結(jié)構(gòu)有機(jī)光電探測器雖具有較低的工作電壓，然而，由于外量子效率低（一般小于100％），比探測率不高，限制著探測器在弱光條件下的應(yīng)用因此，提高有機(jī)探測器探測能力至關(guān)重要。近幾年人們利用電子陷阱輔助作用以及倒裝器件結(jié)構(gòu)，引入外電路電荷注入提高有機(jī)探測器的探測率。目前報道的幾種探測器雖然在一些單色光下獲得了高的光響應(yīng)及比探測率，但是仍然存在著工作電壓過高、三基色不全、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。為了解決上述問題，本專利給出一種具有低工作電壓，高光敏度（R）、高外量子效率（EQE）、高比探測率(D*)，且工藝簡單的倍增型彩色有機(jī)光電探測器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器，工作電壓低，外量子效率高，比探測率高。

本發(fā)明的另一個目的是提供低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器的制備方法，制備方法簡單，對設(shè)備要求低。

本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案是，一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器，包括ITO玻璃基片， ITO玻璃基片的一個表面上依次涂覆有陽極緩沖層、活性層及Al電極層。

本發(fā)明第一種技術(shù)方案的特點(diǎn)在于：

陽極緩沖層為PEDOT:PSS層，且陽極緩沖層的厚度為32nm~38nm。

活性層為由P3HT、PBDTTT-F、PC₆₁BM與C₆₀構(gòu)成的復(fù)合層，所述活性層的厚度為190nm~210nm。

P3HT與PBDTTT-F的質(zhì)量比為11.8-12.2:7.8-8.2，P3HT與PC₆₁BM的質(zhì)量比為11.8-12.2:2.8-3.2，P3HT與C₆₀的質(zhì)量比為11.8-12.2:0-0.5。

Al電極層的厚度為90 nm -110nm。

本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案是，一種低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器的制備方法，具體按照下述步驟進(jìn)行：

步驟1，在玻璃基片上鍍ITO電極層，清洗，吹干；

步驟2，在吹干后的ITO電極層上涂覆陽極緩沖層；

步驟3，在陽極緩沖層上涂覆活性層；

步驟4，在活性層上真空蒸鍍Al電極層，退火，溫度降至室溫，得到低電壓倍增型彩色有機(jī)光電探測器。

本發(fā)明另一種技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于：

步驟1中在在玻璃基片上鍍ITO電極層后，對ITO電極層進(jìn)行掩膜、圖形刻蝕，然后再進(jìn)行沖洗，吹干。

步驟2具體按照下述方法進(jìn)行：