一种可见盲近红外窄带有机光电探测器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112635676A(43)申请公布日2021.04.09(21)申请号202011521904.0(22)申请日2020.12.21(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人黄飞解博名张凯(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍江裕强(51)Int.Cl.H01L51/42(2006.01)H01L51/44(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种可见盲近红外窄带有机光电探测器(57)摘要本发明涉及一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其器件结构依次包括基底、阳极、滤光层、空穴选择层、PN共混本体异质结层和阴极。所述空穴选择层由具有空穴传输功能的材料构成，只选择性地通过空穴。所述滤光层由P型材料分层或共混而成，亦可由P型材料和N型材料共混而成，所述PN共混本体异质结层由P型材料与N型材料共混而成。在所述滤光层中，至少有一种材料的带隙宽于PN共混本体异质结层中的至少一种材料的带隙。在所述阳极与滤光层之间设置有阳极界面层，所述PN共混本体异质结层与阴极之间设置有阴极界面层。本发明以一种新型的器件结构，在无需外置滤光片或其他额外技术手段的情况下实现可见盲近红外光电探测功能，能够抗环境光干扰。CN112635676ACN112635676A权利要求书1/2页1.一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，其器件结构依次包括基底(1)、阳极(2)、滤光层(3)、空穴选择层(4)、PN共混本体异质结层(5)和阴极(6)；所述滤光层由P型材料分层或共混而成，亦可由P型材料和N型材料共混而成；所述PN共混本体异质结层由P型材料与N型材料共混而成；在所述滤光层中，至少有一种材料的带隙宽于PN共混本体异质结层中的至少一种材料的带隙。2.根据权利要求1所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，在滤光层(3)和PN共混本体异质结层(5)中间设置了空穴选择层(4)；所述空穴选择层材料为有机P型聚合物类材料、有机P型小分子类材料、金属氧化物类材料中的任意一种以上；所述有机P型聚合物类材料包括聚(4‑丁基三苯胺)(poly‑TPD)或3,4‑乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)；所述有机P型小分子类材料包括6,13‑双(三异丙基硅乙炔基)并五苯；所述金属氧化物类材料包括氧化钼或氧化镍。3.根据权利要求1所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，所述可见盲近红外窄带有机光电探测器在红外区域的响应峰半峰宽小于200纳米。4.根据权利要求1所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，所述P型材料为含有下列共轭结构的共轭聚合物或共轭小分子材料；5.根据权利要求4所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，R1‑R6为具有1～40个碳原子的直链、1～40个碳原子的支链或者1～40个碳原子的环状烷基链。6.根据权利要求5所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，所述1～40个碳原子的直链、1～40个碳原子的支链或者1～40个碳原子的环状烷基链中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被氟原子、氯原子、溴原子、碘原子取代。7.根据权利要求4所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，R1‑R6为取代基，所述取代基为氢、氟、氯、氰基、硝基、噻吩基、苯基。8.根据权利要求1所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，所述N型材料为富勒烯类电子受体材料或非富勒烯类电子受体材料。2CN112635676A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，所述阳极(2)与滤光层(3)之间设置有阳极界面层(7)，所述阳极界面层材料为有机P型聚合物类材料、有机P型小分子类材料、金属氧化物类材料中的任意一种以上；所述有机P型聚合物类材料包括聚(4‑丁基三苯胺)(poly‑TPD)、3,4‑乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)；所述有机P型小分子类材料包括6,13‑双(三异丙基硅乙炔基)并五苯；所述金属氧化物类材料包括氧化钼或氧化镍。10.根据权利要求1所述的一种可见盲近红外窄带有机光电探测器，其特征在于，所述PN共混本体异质结层(5)与阴极(6)之间设置有阴极界面层(8)，所述阴极界面层材料为低功函金属类材料、金属氧化物类材料、离子盐类材料、有机N型材料、水醇溶类材料中的任意一种以上；所述低功函金属类材料包括钙、钡或镁；所述金属氧化物类材料包括氧化锌、氧化锡、氧化锌镁或氧化锌铝；所述离子盐类材料包括氟