[發明專利]有機小分子-氧化鎵異質結的柔性日盲探測器及制備方法

在審

• 申請號: 202110329564.X
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113113543A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 郭道友;王順利;吳超;吳小平
• 申請（專利權）人: 金華紫芯科技有限公司
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/44;H01L23/544;H01L51/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于光電轉換技術領域，具體涉及有機小分子?氧化鎵異質結的柔性日盲探測器及制備方法，探測器包括PET/ITO柔性襯底、a?GaO光吸收層、NPB層、第一測試電極和第二測試電極，PET/ITO柔性襯底包括PET層和位于PET層上的ITO層；a?GaO光吸收層位于ITO層背離PET層的上方；NPB層位于a?GaO光吸收層背離PET/ITO柔性襯底一面；第二測試電極位于ITO層背離PET層一側；第一測試電極位于NPB層背離a?GaO光吸收層一側；其中，a?GaO光吸收層與NPB層形成a?GaO/NPB異質結，形成內建電場，以分離光生載流子。探測器具有自供電性能，且為柔性，很好地滿足了可穿戴設備的要求，在智能監控領域具有潛在的應用前景。

技術領域

本發明屬于光電轉換技術領域，具體涉及有機小分子-氧化鎵異質結的柔性日盲探測器及制備方法。

背景技術

由于智能和集成科學技術的重大發展，可穿戴光電探測器由于其在智能監控中的廣泛應用而引起了人們的極大關注。在過去的十年中，可穿戴式光電探測器的研究成為世界范圍內的熱門話題，可穿戴式光電探測器的出版物數量呈對數尺度隨時間呈指數增長。與應滿足“5S”要求的傳統光電探測器相比，可穿戴設備需要更多的功能，例如在彎曲，壓縮或扭曲下保持高性能和良好的穩定性。另外，為了實現可穿戴光電探測器的功能，通常需要一些附加單元，例如電源，數據存儲和顯示。隨著集成系統的飛速發展，可穿戴光電探測器正逐步向自供電發展，因為傳統的可穿戴電源無法滿足復雜的集成系統的需求。

為了構造高性能的可穿戴光電探測器，應優先選擇光電探測器的光吸收材料。近年來，帶隙能量為4.9eV的氧化鎵半導體已成為下一代日盲光電探測器的極有希望的候選材料。氧化鎵基日盲光電探測器由于具有很高的光敏性和高精度的報警率，因此在軍事和民用領域引起了廣泛的關注，例如火災預警和監測，日盲通信，導彈預警和跟蹤，紫外線監測，臭氧空洞探測。為了滿足可穿戴設備的要求，基于氧化鎵的光電探測器需要具有柔性并且能自供電。但是，大多數報道的基于高結晶質量的氧化鎵基光電探測器需要在高溫(800℃)下制備在柔性襯底上，而柔性襯底通常無法在此溫度下保持柔性。

發明內容

針對本領域存在的問題，本發明的目的是提出有機小分子-氧化鎵異質結的柔性日盲探測器及制備方法，探測器具有柔性，且易于制備。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種有機小分子-氧化鎵異質結的柔性日盲探測器，包括PET/ITO柔性襯底、a-GaO光吸收層、NPB層、第一測試電極和第二測試電極，PET/ITO柔性襯底包括PET層和位于PET層上的ITO層；a-GaO光吸收層位于ITO層背離PET層的上方；NPB層位于a-GaO光吸收層背離PET/ITO柔性襯底一面；第二測試電極位于ITO層背離PET層一側；第一測試電極位于NPB層背離a-GaO光吸收層一側；其中，a-GaO光吸收層與NPB層形成a-GaO/NPB異質結，形成內建電場，以分離光生載流子。

其中，NPB為N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺。

其中，所述a-GaO光吸收層的厚度為400nm，所述NPB層厚度為200nm。a-GaO光吸收層為非晶氧化稼。

其中，所述a-GaO光吸收層的面積大于所述NPB層的面積，所述NPB層的面積為所述a-GaO光吸收層的面積的三分之二。

其中，所述a-GaO光吸收層的面積小于所述PET/ITO柔性襯底的面積。

其中，所述第一測試電極和第二測試電極均為Ti/Au復合電極，所述Ti/Au復合電極由Ti層和Au層構成，所述Ti層的厚度為10nm，所述Au層的厚度為50nm。

本發明還包括第二種技術方案，一種制備上述的有機小分子-氧化鎵異質結的柔性日盲探測器的方法，包括：