一种具有线性响应的光伏型光敏晶体管及其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于光探测器领域，公开了一种具有线性响应的光伏型光敏晶体管及其制备和应用。所述的具有线性响应的光伏型光敏晶体管，其自下至上依次包括衬底、有机绝缘层、有机光敏层和金属电极。本发明专利技术的具有线性响应的光伏型光敏晶体管采用光敏晶体管结构以及利用光敏晶体管栅压调控特性实现线性响应，在0.122～0.432mw/cm2的入射光强度下，实现了光生电流随入射光照强度线性增加，响应度，探测率和外量子效率基本保持恒定，获得了目前具有线性响应最好的光伏型光敏晶体管(α＝1)。同时，利用光敏层中本体异质结形成相对光滑的形态和独立的簇区域，有利于减少电荷复合和改善载流子分裂，增强光性能，提高响应速率。提高响应速率。提高响应速率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有线性响应的光伏型光敏晶体管及其制备和应用


[0001]本专利技术属于光探测器领域，特别涉及一种具有线性响应的光伏型光敏晶体管及其制备和应用。

技术介绍

[0002]光敏晶体管是一种受光照控制的三端器件，广泛应用于各种电路元件和光电器件。与光电二极管相比，光敏晶体管同时实现了光信号的检测和放大，通过调制栅极电压来改善光电倍增，表现出更高的响应度和光敏性。与无机光敏晶体管相比，有机光敏晶体管具有重量轻，成本低，室温下可溶液加工，光电可调谐型以及柔性，具有更广阔的前景。
[0003]光探测器性能由光响应度、外量子效率、探测率、响应速度，线性动态范围等多个关键参数共同决定。线性动态范围定义为光生电流与入射光强之间为线性关系电流或光强区间。线性动态范围对于光敏晶体管实际应用至关重要，尤其是在图像传感器领域。但是光敏晶体管的线性范围通常非常小，并且在极弱的光强区间，大的限制了光敏晶体管的应用范围，在我们课题组之前报道得光导型有机光探测器和有机光敏晶体管中都存在线性动态范围较窄的问题(CN109545983B，CN106449987A)。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有线性响应的光伏型光敏晶体管，其特征在于自下至上依次包括衬底、有机绝缘层、有机光敏层和金属电极。2.根据权利要求1所述的具有线性响应的光伏型光敏晶体管，其特征在于：所述衬底为硅片；所述有机绝缘层的材料为十八烷基三氯硅烷、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。3.根据权利要求1所述的具有线性响应的光伏型光敏晶体管，其特征在于：所述有机光敏层为给体材料和受体材料的混合物，其中有机光敏层给体材料为PM6，受体材料为Y5、Y6、BTP
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ec9、TPT10、ITIC中的一种；给体材料和受体材料的质量比为1:0～5:1，优选为1:0,2:1,3:1,4:1和5:1。4.根据权利要求1所述的具有线性响应的光伏型光敏晶体管，其特征在于：所述金属电极的材料为金、银或铝。5.根据权利要求1所述的具有线性响应的光伏型光敏晶体管，其特征在于：所述具有线性响应的光伏型光敏晶体管的线性光强范围为0.122～0.432mw/cm2。6.一种根据权利要求1
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5任一项所述的具有线性响应的光伏型光敏晶体管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)清洗衬底；(2)在步骤(1)得到的衬底上通过自组装或旋涂法制备有机绝缘层；(3)在步骤(2)得到的有机绝缘层上通过旋涂法制备有机光敏层；(4)在步骤(3)得到的有机光敏层上使用真空热蒸镀法制备金属电极。7.根据权利要求6所述的具有线性响应的光伏型光敏晶体管的制备方法，其特征在于：步骤(2)中旋涂法制备有机绝缘层是指将有机绝缘层的材料溶于溶剂配成溶液，然后通过旋涂成膜，加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳琳，曹泳琳，侯学华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：