一种高比探测率光探测器件及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114784189A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210248771.7(22)申请日2022.03.14(71)申请人华南理工大学地址511458广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院(72)发明人吴宏滨李春霞刘广洪刘万胜(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师殷妹(51)Int.Cl.H01L51/00(2006.01)H01L51/42(2006.01)H01L51/48(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图7页(54)发明名称一种高比探测率光探测器件及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高比探测率光探测器件及其制备方法。该探测器件由底部衬底、导电阴极、电子传输层、有机光活性层、空穴传输层和金属阳极组成，所述的光活性层采用聚合物给体PDPP3T和富勒烯受体PC71BM共混形成体异质结，并在其中加入溶剂添加剂1,8‑二碘辛烷以调控异质结形貌。所述电子传输层采用纯氧化锌为单一界面层或乙氧基化聚乙烯亚胺修饰的氧化锌作为复合界面。在合理的添加剂含量作用下，显著降低该探测器件的暗电流，实现了低暗电流和高比探测率的光探测器件。CN114784189ACN114784189A权利要求书1/1页1.一种高比探测率光探测器件，其特征在于，其倒装结构从下至上依次由衬底、导电阴极、电子传输层、有机光活性层、空穴传输层和金属阳极组成；所述有机光活性层由以下方法制得：将聚合物给体PDPP3T、富勒烯受体PC71BM以及溶剂添加剂1,8‑二碘辛烷加入有机溶剂中制备成溶液，然后通过旋涂法制备，并去除添加剂1,8‑二碘辛烷和有机溶剂后获得光活性层。2.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述添加剂1,8‑二碘辛烷占有机溶剂体积的1.5～3％。3.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述聚合物给体PDPP3T和富勒烯受体PC71BM的质量比为1：2。4.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述电子传输层为氧化锌单一界面层或0.05～0.2wt％乙氧基化聚乙烯亚胺掺ZnO的复合界面层；所述电子传输层的厚度也为30～50nm。5.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述去除添加剂1,8‑二碘辛烷和有机溶剂，采用抽真空去除法；所述抽真空时间≥7h。6.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述溶液中聚合物给体PDPP3T和富勒烯受体PC71BM在旋涂溶液中的总浓度为5～20mg/mL；所述有机溶剂为氯苯。7.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述添加剂1,8‑二碘辛烷占有机溶剂体积的1.5％；所述电子传输层为0.05～0.2wt％乙氧基化聚乙烯亚胺掺ZnO的复合界面层。8.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述有机光活性层的厚度为300～800nm；所述导电阴极为氧化铟锡和氧化氟锡中的至少一种，其厚度为120～300nm；所述衬底为玻璃、PET薄膜和聚酰亚胺薄膜中的至少一种，其厚度为0.5～1.5mm。9.根据权利要求1所述一种高比探测率光探测器件，其特征在于，所述空穴传输层为氧化钼，其厚度为5～30nm；所述金属阳极为Ag、Al和Au中的至少一种，厚度为80～100nm。10.权利要求1～9任一项所述一种高比探测率光探测器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在衬底/导电阴极上制备电子传输层；(2)采用旋涂法在电子传输层上制备有机光活性层；(3)在有机光活性层上依次沉积空穴传输层和金属阳极。2CN114784189A说明书1/6页一种高比探测率光探测器件及其制备方法技术领域[0001]本发明属于有机光电探测器器件领域，具体涉及一种高比探测率光探测器件及其制备方法。背景技术[0002]近年来，得益于相应材料与器件技术的快速发展，有机半导体行业的发展迅速。相比于无机半导体，有机材料具有加工成本低、制备方便可溶液加工、便于制备大面积器件且质量轻可柔性卷曲的优势，促使有机光电探测器逐渐成为了光探测器领域诸位研究者研究热点。目前有机光电探测器的一些性能能够达到甚至超过无机光电探测器，但是有机光电探测器也有其不足之处。[0003]比探测率，作为有机光电二极管探测器的一个重要参数，提高其数值是发挥有机光电二极管探测器的关键，通过一些器件设计与界面的应用可以将暗电流降低并且提高比探测率。[0004]为了降低有机光电探测器，众多研究人员提出了自己的思路。MaDongge等人引入一个交联的电子阻挡层poly‑TPD，降低了暗电流密度，在‑0.5V偏置下，暗电流密度达0.64nAcm‑2，