有机/无机半导体异质结构的光电性能研究

发布时间：2021-01-10 17:35

　　光电器件在民用和军事领域都有着广泛的应用。目前,商业化的光电器件主要采用无机材料,但它们的生产成本高昂,加工工艺复杂,不利于大规模生产。相比之下,有机半导体材料则具有加工性能优异、成本低廉、可大面积制作等优点,但电子迁移率低,稳定性差。单纯的有机或无机的半导体材料虽然有各自的优点,但都存在其自身的不足,从而限制了它们的应用范围。有机/无机半导体异质结正是顺应这样的发展需求,充分利用有机组分优异的加工性能和无机组分高效的载流子迁移能力的优点,通过复合还可以产生一些新的优良性能。有机/无机半导体异质结由于具有特殊的光、电、磁性能,近年来引起了国内外学者的极大兴趣和广泛关注。本论文在评述有机/无机异质结构研究进展的基础上,针对有机/无机异质结构光电性能的物理现象、物理机制研究不足的现状,展开了研究工作,主要内容及结论如下:（1）采用简易的水热法在ITO衬底上制备了整齐排列的Zn O纳米柱阵列,并通过旋涂的方法制备PFH/Zn O纳米柱有机/无机异质结。样品在紫外可见光区有很强的吸收,I-V曲线表现出pn结整流特性曲线,得到的整流比（+1V比-1V）为76.5。异质结表现出了良好的光电响应,光... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见的有机半导体化学结构

图 1.2 有机半导体的能级示意图很弱范德华力为分子间的相互作用力，这就使得有机材料移率。但我们可以通过改变有机化合物中取代基的位置、性能的多种材料，丰富了半导体光电材料的种类。目前，种类繁多，易于加工合成，使其具有广阔的应用前景。但耐磨性也不好等缺点，使其难以真正大规模商用。两种材料的优缺点，我们考虑使用有机/无机异质结构，这，提高材料的光电性能。配合合适的合成技术，简化生产产。同时，由于界面效应有望产生一些新的性能。结研究背景

由电子-空穴对。由于这些过程使在界面或是异质结过渡区产生的自由载流子，导致了异质结的光生电流。除了吸收光子产生自由载流子外也可产生光伏电压。以反型异质结为例，理想的反型异质结的伏安特性如图1.3所示，虚线表示无光照时状态，实线表示有光照时曲线。图 1.3 理想的反型异质结的伏安特性光电转化率：inOCSCinPVIFFPP max GJehcPISCinSCEQE1240; 1- （1）其中开路电压OCV ，短路电流SCI ，最大输出功率maxP ，最佳工作电压maxV 及电流maxI 。填充因子：OCSCOCSCaxVIVIVIPFF maxmaxm1- （2）其中SCJ 为短路电流密，G为入射光的光强。其伏安特性可表示为：

【参考文献】：
期刊论文
[1]军用紫外光学技术的发展[J]. 刘菊,贾红辉,尹红伟.  光学与光电技术. 2006(06)
[2]半导体超晶格研究与相关学科领域发展的关系[J]. 彭英才,傅广生.  固体电子学研究与进展. 2000(03)
[3]纳米微晶材料的结构和性质[J]. 王广厚,韩民.  物理学进展. 1990(03)



本文编号：2969123