一种基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件制造技术

本发明专利技术公开了一种基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件。有机光探测器的器件结构，由基底衬底、第一电极、第一电荷阻挡层、本体异质结光敏层、第二电荷阻挡层和第二电极依次层叠构成。在光照条件下，有机探测器的光敏层吸收光子并转化为电子被两端电极吸收，完成光电转化过程。第一电荷阻挡层是由金属氧化物氧化锌和含有简单脂肪胺基团的有机聚合物PEIE共混形成的薄膜。相较于具有由纯氧化锌材料制成的电荷阻挡层的探测器件，具有混合材料电荷阻挡层的有机光探测器其

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件


[0001]本专利技术涉及光电子器件领域，特别是有机光探测器领域，具体涉及一种基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器。

技术介绍

[0002]对于有机光电探测器来说，信噪比是衡量其性能的一个重要参数。因为在反向偏压下来自两侧金属电极的电荷注入是噪声的重要来源，所以我们在选取有机探测器两侧的界面材料时，不仅要考虑在光态下是否能促进光生载流子(电子/空穴)的抽取和收集过程，同时还要考虑在暗态下是否有足够的势垒阻挡反向偏压下电荷(空穴/电子)的注入。有机半导体材料种类繁多性能各异，即使是两端电极材料相同，其电荷注入势垒也会随半导体能级的变化而变化，而注入势垒高度与电荷注入的难易程度呈负相关。对于能实现近红外光探测的窄带隙光电材料来说，由于本征自由载流子密度随着注入势垒高度的降低而显着增加，电荷注入引起的暗电流噪声尤为严重。想要进一步大幅提高近红外有机探测器的器件性能仍存在一些关键挑战，因此为近红外有机光电探测器选取合适的界面材料作为电荷阻挡层成为了一个重要的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件，其特征在于，器件结构由基底衬底(1)、第一电极(2)、第一电荷阻挡层(3)、本体异质结光敏层(4)、第二电荷阻挡层(5)和第二电极(6)依次层叠构成。2.根据权利要求1所述基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件，其特征在于，所述第一电荷阻挡层(3)、第二电荷阻挡层(5)和本体异质结光敏层(4)通过溶液旋涂，刮涂，丝网印刷，喷墨打印，喷涂或者真空热蒸镀成膜制备加工手段之一获得。3.根据权利要求1所述基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件，其特征在于，所述第一电荷阻挡层(3)为复合材料，由氧化锌(ZnO)和聚乙氧基乙烯亚胺(PEIE)混合而成。4.根据权利要求1所述基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件，其特征在于，所述本体异质结光敏层(4)中包含电子给体材料和电子受体型材料；所述电子给体材料为有机共轭小分子，寡聚物或聚合物中的任意一种；所述电子受体型材料为富勒烯及其衍生物，有机共轭小分子，寡聚物或聚合物中的任意一种。5.根据权利要求4所述基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件，其特征在于，所述本体异质结光敏层(4)中的电子给体材料包括聚(3
‑
己基噻吩
‑
2,5
‑
二基)(P3HT)、聚[[4,8
‑
双[(2
‑
乙基己基)氧基]
‑
苯并[1,2
‑
B:4,5
‑
B']二噻吩
‑
2,6
‑
二基][3
‑
氟
‑2‑
[(2
‑
乙基己基)羰基]噻吩[3,4
‑
b]并噻吩(PTB7)、聚[4,8
‑
双(5
‑
(2
‑
乙基己基)噻吩基)苯并[1,2
‑
b；4,5
‑
b']二噻吩基
‑
alt
‑
(4
‑
(2
‑
乙基己基
‑3‑
氟噻吩并[3,4
‑
b]噻吩
‑
)
‑2‑
羧酸酯基)(PTB7
‑
Th)、聚([2,6'
‑
4,8
‑
双
‑
((2
‑
乙基己基)
‑
噻吩
‑5‑
基)苯并[1,2
‑
b；3,3
‑
b]二噻吩]
‑
alt
‑
[1,3
‑
双
‑
(噻吩
‑
5基)
‑
5,7
‑
双
‑
(2
‑
乙基己基)苯并[1,2
‑
c:4,5
‑
c
’
]二噻吩
‑
4,8
‑
二酮])(PBDB
‑
T)、聚[(2,6
‑
(4,Chemicalbook8
‑
双(5
‑
(2
‑
乙基己基
‑3‑
氟)噻吩
‑2‑
基)
‑
苯并[1,2
‑
B:4,5
‑
B']二噻吩])
‑
ALT
‑
(5,5
‑
(1',3'
‑
二
‑2‑
噻吩
‑
5',7'
‑
双(2
‑
乙基己基)苯并[1',2'
‑
C:4',5'
‑
C']二噻吩
‑
4,8
‑
二酮)(PM6)中的一种以上。6.根据权利要求4所述基于复合电荷阻挡层的紫外－可见－近红外超宽光谱响应有机光探测器件，其特征在于，所述本体异质结光敏层(4)中的电子受体材料包括富勒烯材料及其衍生物或非富勒烯材料及其衍生物，所述富勒烯材料及其衍生物[6,6]
‑
苯基C71丁酸甲酯(PC
71
BM)、[6,6]
‑
苯基C61丁酸甲酯(PC
61
BM)、[5,6]富勒烯
‑
C60
‑
IH(ICBA)中的任意一种以上；所述非富勒烯材料及其衍生物包括2,2'
‑
[[[6,6,12,12
‑
四(4
‑
己基苯基)
‑
6,12
‑
二氢二硫代[2,3
‑
D:2',3'
‑
D']
‑
S
‑
吲哚诺[1,2
‑
B:5,6
‑
B']二噻吩
‑
2,8
‑
二基]双[亚甲基(3
‑
氧代
‑
1H
‑
茚
‑
2,1(3H)
‑
二亚甲基)]]双[丙胺](ITIC)、3,9
‑
亚(2
‑
甲基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏滨，李静雯，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：