基于有机p-n结的紫外探测器件及使用该器件的紫外图像探测器制造技术

技术编号:9695971 阅读:85 留言:0更新日期:2014-02-21 03:31
本发明专利技术提供一种基于有机p-n结的紫外探测器件及使用该器件的紫外图像探测器,所述基于有机p-n结的紫外探测器件(40)包括:相对设置的有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)、设于所述有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)之间的数个有机p-n结(43)、及设于所述有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)的四周边缘区域的封装材料(48),所述数个有机p-n结(43)在所述有源玻璃基板(42)上呈矩阵式分布。本发明专利技术基于有机p-n结的紫外探测器件及使用该器件的紫外图像探测器,制作工艺简单,生产成本低,原料便宜、种类多、来源广泛且可以通过化学合成制备,并且该紫外探测器件结构简单、体积小、重量轻,可制备在柔性衬底上,可以增大拍摄广角。

【技术实现步骤摘要】
基于有机P-n结的紫外探测器件及使用该器件的紫外图像探测器
本专利技术涉及紫外探测
,尤其涉及一种基于有机P-n结的紫外探测器件及使用该器件的紫外图像探测器。
技术介绍
紫外(Ultra Violet,UV)探测技术已经广泛应用于火焰检测与燃烧控制、太阳辐射测量、水处理与表面消毒的紫外光源控制、紫外线净化、紫外线消毒、食品消毒控制、紫外线激光器控制、分光镜、电弧探测等方面。对于火焰燃烧中产生的0.185?0.260mm波长的紫外线,可以采用一种固态物质作为紫外探测的敏感元件,如碳化硅(SiC)或者硝酸铝(Al (NO3)3X根据防爆类型,该敏感元件可分为:隔爆型及本安型。这些敏感元件的使用场合有:①石油和天然气的勘探、生产、储存与卸料;②汽车、飞机的制造、油漆喷雾房;③炸药、军需品医药业废品焚烧;⑥粉房等高风险工业染料的生产、储存、运输等。紫外探测技术在医学、生物学方面也有着广泛的应用,特别是近几年在皮肤病诊断方面有着独特的应用效果。利用紫外探测技术在检测诊断皮肤病时可直接看到病变细节,也可用来检测癌细胞、微生物、血色素、红血球、白血球、细胞核等,这种检测不但迅速、准确,而且直观、清楚。在军用方面,如紫外制导等,尽管红外制导是目前导弹的主流制导方式,但随着红外对抗技术的日趋成熟,红外制导导弹的攻击效果受到了严重的威胁。为了反红外对抗技术,制导技术正在向双色制导方面发展,这其中也包括红外-紫外双色制导方式。在受到红外干扰时,仍可使用紫外探测器探测目标的紫外辐射,并把导弹引至目标进行攻击。在通信方面,紫外通信是一种具有极大发展潜力的新型通讯方式。它是利用紫外辐射进行信息传递,与普通的无线电通讯相比,具有低窃听率、高抗干扰性的优点,能实现近距离保密通讯;与先进的激光通讯相比,具有可进行全方位多路通讯和定向通讯等优点。另外,人体的指纹印、体液(血液、精液、唾液)以及违禁的火药、麻醉品等物质对紫外线具有特殊的吸收、反射、散射及荧光特性,警用紫外成像技术正是利用了这些物质对紫外光所呈现出的特性,用紫外成像仪将所摄取的紫外图像放大并转化为可见光图像使其隐藏的信息得以暴露,以供刑侦人员方便地进行实时的观察,在找到相关重要被检物后,还可利用其进行照相取证。数字化照相取证样板,又可以通过计算机联网对罪犯进行及时地对照查寻,大大地缩短了办案时间,提高了工作效率。与传统的现场侦查痕迹提取工作相比,用警用紫外成像系统来进行同样工作的话,其最大的优点就在于它不必进行任何处理即可进行快速观察、搜索、定位、取证及照相,这不仅大大地提高了工作效率,同时也由于其搜索的快速、直观,它还能及时地发现传统方法所不能发现的一些痕迹和物证;另外,由于这种方法不接触物证表面,从而大大提高了物证的提取率和利用率,所有这些优点使得它深受刑侦界的好评。紫外线可以分为0.2?0.3 y m波段的中紫外与0.3?0.4 y m的近紫外。太阳光中的中紫外,几乎完全被大气中的臭氧层吸收掉了,所以这段波长的紫外光区域常被称为“日盲区”。紫外探测技术使用的就是中紫外这一个波段。紫外光谱成像检测技术是欧美国家为军事目的发展起来的新型检测成像技术。它的特点是用于观察和检测“日盲区”(240?280nm)紫外光信号,并将紫外图像信号转换成可见光图像信号,进行观察和测量。利用该技术可以观察到许多用传统光学仪器观察不到的物理、化学、生物现象;又因为其工作在“日盲区”波段,所以它的工作不受日光的干扰,即采用该技术的仪器可以在日光下工作,图像清晰、工作可靠、使用方便。欧美发达国家和俄罗斯均已有这类仪器投入使用。这类仪器可用于电力系统检测、太空科学和环境保护研究等领域。无机紫外成像检测系统主要包括:紫外成像物镜、紫外光滤光镜、紫外像增强系统、电荷I禹合元件(Charge Coupled Device, CO))、图像显示系统等。其工作原理如图1所示,紫外信号源100被背景光(包括可见光、紫外光和红外光等)照射,从紫外信号源100传输到紫外成像镜头200的有紫外信号源100自身辐射的紫外光,也有紫外信号源100反射的背景光;成像光束经过紫外成像镜头200后,有一部分背景光被滤除,有一部分背景光仍然存在;其后光束再通过只允许“日盲区”波段的光透过的紫外光滤光片300,照射到紫外像增强器400的光电阴极上,经过紫外像增强器400后,紫外信号被增强放大并被转化为可见光信号输出,然后,成像光束经(XD相机500,最后,经信号处理后输出到显不设备600以观察记录。无机紫外探测器的材料主要有:第一代元素半导体材料、第二代化合物半导体材料等以及第三代宽带隙半导体材料。第一代元素半导体材料主要包括硅(Si),第二代化合物半导体材料主要包括砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等,第三代宽带隙半导体材料主要包括碳化硅(SiC)、碳化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)和金刚石等。第一代元素半导体材料及第二代化合物半导体材料由于具有禁带宽度小、器件长波截止波长大、最高工作温度低等特点而使得紫外探测器件的特性及使用存在很大局限性,满足不了实用的要求。第三代宽带隙半导体材料具有禁带宽度大、电子漂移饱和速度高、介电常数小、导热性能好等特点,适合于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件;而利用其特有的宽禁带,还可以制作蓝、绿光和紫外的发光器件和光探测器件。尽管如此,无机紫外探测器仍存在制备成本高、工艺复杂、材料昂贵,不能柔性塑料衬底上制备薄膜等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于有机p-n结的紫外探测器件,其结构简单、体积小、重量轻、制作工艺简单、生产成本低,采用有机材料制作而成,原料便宜、种类多、来源广泛且可以通过化学合成制备,并且该紫外探测器件可制备在柔性衬底上,可以增大拍摄广角。本专利技术的又一目的在于提供一种紫外图像探测器,其结构简单、体积小、重量轻,其采用基于有机P-n结的紫外探测器件,制作工艺简单,生产成本低,且采用的原料便宜、种类多、来源广泛且可以通过化学合成制备,该紫外图像探测器拍摄广角大。为实现上述目的,本专利技术提供一种基于有机p-n结的紫外探测器件,包括:相对平行设置的有源玻璃基板与封装玻璃基板、设于所述有源玻璃基板与封装玻璃基板之间的数个有机P-n结、及设于所述有源玻璃基板与封装玻璃基板的四周边缘区域的封装材料,所述数个有机P-n结在所述有源玻璃基板上呈矩阵式分布。每一所述有机p-n结包括:设于有源玻璃基板上的阳极、设于所述阳极上的有机材料层、及设于有机材料层上的阴极,所述阴极与所述封装玻璃基板相抵靠。所述有机材料层包括有机p型材料和有机n型材料,所述有机p型材料为紫外发光材料;所述有机n型材料为富勒烯衍生物,所述富勒烯衍生物的分子结构式为:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于有机p?n结的紫外探测器件,其特征在于,包括:相对平行设置的有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)、设于所述有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)之间的数个有机p?n结(43)、及设于所述有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)的四周边缘区域的封装材料(48),所述数个有机p?n结(43)在所述有源玻璃基板(42)上呈矩阵式分布。

【技术特征摘要】
1.一种基于有机p-n结的紫外探测器件,其特征在于,包括:相对平行设置的有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)、设于所述有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)之间的数个有机P-n结(43)、及设于所述有源玻璃基板(42)与封装玻璃基板(44)的四周边缘区域的封装材料(48 ),所述数个有机p-n结(43 )在所述有源玻璃基板(42 )上呈矩阵式分布。2.如权利要求1所述的基于有机p-n结的紫外探测器件,其特征在于,每一所述有机p-n结(43)包括:设于有源玻璃基板(42)上的阳极(45)、设于所述阳极(45)上的有机材料层(46 )、及设于有机材料层(46 )上的阴极(47 ),所述阴极(47 )与所述封装玻璃基板(44 )相抵靠。3.如权利要求2所述的基于有机p-n结的紫外探测器件,其特征在于,所述有机材料层(46)包括有机p型材料和有机n型材料,所述有机p型材料为紫外发光材料;所述有机n型材料为富勒烯衍生物,所述富勒烯衍生物的分子结构式为: 4.如权利要求3所述的基于有机p-n结的紫外探测器件,其特征在于,所述紫外发光材料为咔唑类紫外发光材料,所述咔唑类紫外发光材料的分子结构式为: 5.如权利要求3所述的基于有机p-n结的紫外探测器件,其特征在于,所述紫外发光材料为五联苯紫外发光材料,所述五联苯紫外发光材料的分子结构式为: 6.一种使用基于有机p-n结的紫外探测器件的紫外图像探测器,其特征在于,包括:壳体(10 )、安装于所述壳体(10 )上的紫外成像镜头(20 )、安装于所述壳体(10 )上且相对所述紫外成像镜头(20)设置的紫外透过滤光片(30)、安装于所述壳体(10)内并相对所述紫外透过滤光片(30)设置的基于有机p-n结的紫外探测器件(40)、安装于所述壳体(10)内并与所述基于有机P-n结的紫外探测器件(40 )电性连接的电路结构(50 )、及安装于所述壳体(10)上并与所述电路结构(50)电性连接的显示器件(60),所述基于有机p-n结的紫外探测器件(40 )包括:相对平行设置的有源玻...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘亚伟
申请(专利权)人:深圳市华星光电技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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