宽光谱响应有机光敏二极管研究

发布时间：2020-03-24 15:32

【摘要】：有机光电探测器主要包括有机光敏二极管(Organic photodiodes,OPDs)和有机光敏场效应管。其中,由于有机光敏二极管具有材料选用灵活,结构简单,能在大面积的衬底上低温加工等优点,有机光敏二极管获得了广泛关注和研究。本文主要包括以下内容:(1)分别介绍了无机光敏二极管的种类和性能参数;以及有机光敏二极管的发展现状,结构分类和性能参数。(2)为了优化阳极修饰层的厚度,制备了不同MoO_3厚度的基于CuPc/C_(60)平面异质结的OPDs,通过表征器件光敏性能,得出电极修饰层MoO_3的最优厚度为5nm;为了增强器件在近红外区域的光响应度,制备了功能层结构为CuPc(酞菁铜)/C_(60)(富勒烯)/SnPc(酞菁锡)/C_(60)结构的OPDs,计算表征其光敏性能,发现器件在绿光部分的光响应较差,主要原因在于功能层在绿光波段光吸收较差;为了提高器件对绿光(532 nm)的响应度,制备并表征了功能层结构为CuPc/PTCDA(Perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride)/SnPc/C_(60)结构的OPD,发现器件对绿光的响应度显著提高。(3)针对OPDs器件暗电流较大的问题,采用在ITO阳极与有机功能层之间增加一层[N’N-diphenyl-N,N-bis(1-naphthylphenyl)-1,1-biphenyl-4,4-diamine,NPB],作为空穴传输层和电子阻挡层,降低器件的暗电流,制备并表征了不同NPB厚度的OPDs,得到NPB的最优厚度为10nm;为了实现低暗电流的宽光谱有机光敏二极管,我们研究了不同厚度比的功能层结构为SnPc/PTCDA的OPDs,发现功能层结构为SnPc(30nm)/PTCDA(20 nm)的OPDs在各个波段的响应度均最大。最后采用玻璃盖板封装器件,并观察其稳定性和衰减。
【图文】：

ode ）又叫光电二极管，是将光管可以响应高能粒子和光子。 在外部电路中产生与入射功率成微量的光，并且可以进行校准强度进行非常精确的测量。光照时也会产生少量的电流。 商，并可能有不同的表面积，随着响应时间。传统太阳能电池是于光谱学，摄影，分析仪器，光测距仪，光通信和医学成像仪类

然后用抗反射涂层钝化有源区，以减少特定预定波长的光的效区域覆盖有一层厚的二氧化硅[5]。通过控制衬底的厚度，可的速度和响应度。注意，光电二极管在偏置时必须以反向偏加到阳极的负电压和施加到阴极的正电压。电二极管的特性：优点是暗电流小，通常情况下，响应速电二极管的用途：照度计、彩色传感器、光电三极管、线性光度计和照相机曝光计等[6]。型光电二极管光电二极管也称 PIN 结二极管,PIN 二极管，（如图 1.2）在两N 结，也可以是半导体与金属之间的结的邻近区域，在 P 区与层，吸收光辐射而产生光电流的一种光电器件[7]。光电二极一层浓度很低的 N 型半导体，这样可以增大耗尽区的宽度，，的影响，提高响应速度的目的。由于这一掺入层的掺杂浓度trinsic）半导体，故称 I 层，因此这种结构称为 PIN 光电二极
【学位授予单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN383.1

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本文编号：2598521