无机纳米颗粒及界面层协同改善倍增型近红外有机光电探测器性能

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作者 常铭茹 石林林 +5 位作者 滑羽璐 冀婷 李国辉 许并社 董海亮 崔艳霞 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期986-995,共10页

近红外有机光电探测器具有低成本、可溶液旋涂、生物兼容性好和柔性可穿戴等优势,在生物传感、医学成像、柔性可穿戴电子器件等领域有广泛的应用前景。倍增型有机光电探测器相比于二极管型有机光电探测器,因其具有更高的外量子效率(EQE&... 近红外有机光电探测器具有低成本、可溶液旋涂、生物兼容性好和柔性可穿戴等优势,在生物传感、医学成像、柔性可穿戴电子器件等领域有广泛的应用前景。倍增型有机光电探测器相比于二极管型有机光电探测器,因其具有更高的外量子效率(EQE>100%)和灵敏度而备受关注。该类器件利用电极附近被载流子陷阱捕获的一种载流子能辅助另一种极性相反的载流子从外电路隧穿注入到活性层中,实现光电倍增,但陷阱的数量在一定程度上会影响器件性能的进一步提升。本文通过在活性层中掺入无机ZnO纳米颗粒来增加电子陷阱数量,使得器件在反向偏压保持暗电流密度的前提下,亮电流密度得到提高。通过优化,发现当ZnO纳米颗粒掺杂比例为5%时性能最优,在850 nm LED照射、-15 V偏压下,与未掺杂ZnO纳米颗粒器件相比,亮电流密度提升了7.4倍。在此基础上,本文协同Al_(2)O_(3)界面修饰层,进一步改善器件性能。结果表明,Al_(2)O_(3)界面修饰层的插入可改善器件的阳极界面接触特性,使得器件在正向和反向偏压下都能够实现光响应。Al_(2)O_(3)修饰后的器件在15 V偏压、全光谱范围内,EQE最高可达10^(5)%,R最高达10^(4) A/W。本工作为高灵敏度有机光电探测器的发展提供了新的思路和方法。 展开更多

关键词 近红外 光电倍增 有机光电探测器 无机纳米颗粒 界面修饰

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基于双给体三元体异质结的高性能倍增型有机光电探测器

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作者 李尧 王奋强 +7 位作者 王爱玲 蓝俊 刘虎 刘良朋 张鹏杰 吴回州 牛瑞霞 张栩莹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期251-261,共11页

为了拓展光谱响应范围至近红外,采用双给体单受体的三元体异质结策略,基于溶液法制备了以ITO/PEDOT∶PSS/活性层/Al为基本结构的倍增型有机光电探测器,活性层由P3HT∶PTB7-Th∶IEICO-4F(100-x∶x∶1,wt/wt/wt)组成,研究了不同质量比的PT... 为了拓展光谱响应范围至近红外,采用双给体单受体的三元体异质结策略,基于溶液法制备了以ITO/PEDOT∶PSS/活性层/Al为基本结构的倍增型有机光电探测器,活性层由P3HT∶PTB7-Th∶IEICO-4F(100-x∶x∶1,wt/wt/wt)组成,研究了不同质量比的PTB7-Th对器件光电特性的影响。优化后的三元倍增型有机光电探测器以P3HT∶PTB7-Th∶IEICO-4F(60∶40∶1,wt/wt/wt)为活性层,在-15 V偏压下,在450、520、655和850 nm处的外量子效率分别为2 666.40%、1 752.11%、1 894.26%和938.22%,响应度分别为965.80、733.35、998.68和641.91 A/W,比探测率均超过10^(13)Jones,在850 nm处的响应度与比探测率分别是相同条件下二元器件P3HT∶IEICO-4F(100∶1,wt/wt)的2.23倍和7.08倍。结果表明,在二元体系P3HT∶IEICO-4F中掺入适量的PTB7-Th,不仅能拓展光谱响应范围至近红外,还能改变活性层中激子解离界面、电子陷阱类型和空穴注入势垒高度,优化器件的电学性能。 展开更多

关键词 倍增型有机光电探测器 三元体异质结 溶液法 近红外 激子解离

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基于反射镜光管理结构的高响应有机光电探测器

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作者 崔久朋 梁浩琪 +4 位作者 孙华斌 于志浩 吴洁 TAN Chee Leong 徐勇 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第9期1009-1013,共5页

与无机材料光电探测器相比,使用有机半导体材料制备的光电探测器具有制作工艺简单、易于集成、柔性好、延展性好、性能稳定等优点,但由于吸收层较薄,外部量子效率(EQE)和响应度通常较低。因此,如何利用不同的光学结构最大化有机薄膜吸... 与无机材料光电探测器相比,使用有机半导体材料制备的光电探测器具有制作工艺简单、易于集成、柔性好、延展性好、性能稳定等优点,但由于吸收层较薄,外部量子效率(EQE)和响应度通常较低。因此,如何利用不同的光学结构最大化有机薄膜吸收层的吸收率被广泛研究。本文成功制备出一种基于光管理结构的高响应度有机光电探测器。实验结果表明,在-10 V的偏压下,暗电流低至3.2 nA。对于有机吸收薄层,在260~980 nm波长下均具有良好的光电流响应,尤其在850 nm波长下获得了0.03 A/W响应度。与普通的有机光电探测器相比,具有光管理结构的有机光电探测器响应度显著提高了530%,比探测率增加了一个数量级,整体量子效率提高了200%。以上实验结果证明了光学增强结构对这种薄膜吸收层光电探测器的重要性,其性能尚可进一步提高,可媲美传统厚膜吸收层光电探测器。 展开更多

关键词 有机光电探测器 反射 光管理结构 光电导体

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Si基有机光电探测器低阻欧姆电极制作 被引量：2

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作者 张旭 张桂玲 胥超 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期174-178,共5页

在Si单晶表面真空沉积有机半导体材料苝四甲酸二酐(PTCDA)可形成有机/无机异质结。利用铟锡氧化物(ITO)沉积在PTCD表面作为光的入射窗口,在其表面溅射Al/Ni接触电极,在氢气保护气氛中经350℃,3分钟合金化,其比接触电阻ρs达5.2×10-... 在Si单晶表面真空沉积有机半导体材料苝四甲酸二酐(PTCDA)可形成有机/无机异质结。利用铟锡氧化物(ITO)沉积在PTCD表面作为光的入射窗口,在其表面溅射Al/Ni接触电极,在氢气保护气氛中经350℃,3分钟合金化,其比接触电阻ρs达5.2×10-5.cm2。利用α台阶仪,原子力显微镜,紫外可见分光光度计及x射线衍射仪,对其形成良好低阻欧姆电极的工艺条件及表面和界面进行了分析讨论。 展开更多

关键词 磁控溅射 有机光电探测器 低阻欧姆接触

原文传递

基于P3HT∶PC_(61)BM∶ITIC双受体三元有机光电探测器特性研究 被引量：1

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作者 张如亮 皮明超 +2 位作者 安涛 卢刚 王倩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期195-205,共11页

为实现有机光电探测器对三基色(红、绿、蓝)的全响应以及器件性能的改善,研究了在P3HT∶PCBM活性层中,掺入非富勒烯受体ITIC实现光谱拓宽以及通过改善迁移率的平衡性和活性层表面形态,进而改善探测器性能的方法,着重研究了ITIC受体含量... 为实现有机光电探测器对三基色(红、绿、蓝)的全响应以及器件性能的改善,研究了在P3HT∶PCBM活性层中,掺入非富勒烯受体ITIC实现光谱拓宽以及通过改善迁移率的平衡性和活性层表面形态,进而改善探测器性能的方法,着重研究了ITIC受体含量对探测器光电学性能的影响。在此基础上,获得了一个覆盖400~800 nm波长范围的三基色探测器,并且在低偏压−1.5 V下三基色(波长为630、530和460 nm)的外量子效率EQE和比探测率D*分别达到了56%、68%、52%和1.17×10^(12)Jones、1.4×10^(12)Jones、1.2×10^(12)Jones。结果表明:在P3HT:PC_(61)BM中混入适量的ITIC,不仅可将光谱拓宽到400~800 nm,改善器件的光学特性,而且还可以提高激子解离率和载流子收集率,降低混合薄膜中的双分子复合,使器件电学特性得到了明显改善。本文研究为研发宽光谱高探测率三基色有机光电探测器提供了一种新思路。 展开更多

关键词 有机光电探测器 体异质结 三元活性层 激子解离 ITIC

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利用双给体实现可见光范围高探测率有机光电探测器 被引量：2

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作者 安涛 王永强 张俊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期126-134,共9页

采用P3HT∶PBDT-TT-C∶PC 61 BM为活性层,通过溶液旋涂和高真空蒸镀工艺制备了覆盖可见光范围的高探测率有机光电探测器.利用原子力显微镜、紫外可见吸收光谱和荧光光谱研究了窄带隙聚合物红光吸收材料PBDT-TT-C掺入P3HT∶PC 61 BM对活... 采用P3HT∶PBDT-TT-C∶PC 61 BM为活性层,通过溶液旋涂和高真空蒸镀工艺制备了覆盖可见光范围的高探测率有机光电探测器.利用原子力显微镜、紫外可见吸收光谱和荧光光谱研究了窄带隙聚合物红光吸收材料PBDT-TT-C掺入P3HT∶PC 61 BM对活性层薄膜光学特性和器件电学特性的影响.研究发现当活性层中P3HT∶PBDT-TT-C∶PC 61 BM质量比为8∶2∶10时,活性层的响应光谱范围拓宽到350~780 nm.其探测器在-1 V偏压下红绿蓝三基色的光响应度和外量子效率分别达到了422 mA/W、464 mA/W、286 mA/W和83%、108%、77%,比探测率均达到10 12 Jones以上.结果表明,在有机光电探测器活性层中掺入吸收光谱互补的有机材料,在保证薄膜微观形貌的基础上,通过调节三元混合材料的质量比,不仅可以优化载流子的产生和输运,提高器件的光电流,还可通过第三组分的掺入促进薄膜结晶,减小器件的暗电流. 展开更多

关键词 有机光电探测器 三元体异质结 荧光光谱 能量传递 PBDT-TT-C

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低电压倍增型高比探测率蓝光有机光电探测器 被引量：1

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作者 安涛 龚伟 刘欣颖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期42-49,共8页

选取光电倍增结构探测器,在聚(3-己基噻吩)(P3HT)∶[6,6]-苯基-C_(61)-丁酸甲酯(PC_(61)BM)中掺入小比例碳60(C60)作电子陷阱,研究了在陷阱辅助作用下引入阴极空穴隧穿注入产生光电倍增的机理以及C_(60)浓度对器件光电性能的影响.当电... 选取光电倍增结构探测器,在聚(3-己基噻吩)(P3HT)∶[6,6]-苯基-C_(61)-丁酸甲酯(PC_(61)BM)中掺入小比例碳60(C60)作电子陷阱,研究了在陷阱辅助作用下引入阴极空穴隧穿注入产生光电倍增的机理以及C_(60)浓度对器件光电性能的影响.当电子陷阱C60浓度为1.5wt.%时,-0.5V偏压下探测器在波长为455nm、光功率为0.21mW·cm^(-2)光照下外量子效率为436.4%,响应度为1.62A·W^(-1),比探测率为2.21×10^(13) Jones,线性动态范围约为100dB.光照下部分光生电子被活性层中的陷阱俘获,特别是在靠近阴极Al处的电子积累,将诱导阴极空穴隧穿注入,结合利用体异质结探测器低工作电压的优势,可大幅提高光电流,从而获得低工作电压、高比探测率的探测器. 展开更多

关键词 有机光电探测器 光电倍增 电子陷阱 空穴隧穿注入 比探测率

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宽光谱高比探测率有机光电探测器 被引量：1

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作者 安涛 龚伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期160-167,共8页

为实现有机光电探测器对三基色(红、绿、蓝)的全响应以及器件性能的改善,研究了在聚(3-己基噻吩)(P3HT)∶[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)活性层中,掺入窄带隙材料(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩)-(4-氟代噻并[3,4... 为实现有机光电探测器对三基色(红、绿、蓝)的全响应以及器件性能的改善,研究了在聚(3-己基噻吩)(P3HT)∶[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)活性层中,掺入窄带隙材料(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩)-(4-氟代噻并[3,4-b]噻吩)(PBDT-TT-F)实现光谱拓宽以及通过提高阳极修饰层电子注入势垒来降低暗电流,改善探测器性能的方法,研究了PBDT-TT-F掺杂浓度以及修饰层厚度对探测器光电学性能的影响规律.在此基础上,获得了一个覆盖400~750nm波长范围的探测器,并且在低偏压-1V下三基色的线性动态范围和比探测率分别达到了81、80、81dB和2.7×1012、2.0×1012、2.6×1012 Jones.结果表明:在保持原有二相体异质结薄膜的微观形貌和电学特性前提下,掺入13wt.%少量光谱拓宽材料可实现活性层的光谱拓宽.采用合适厚度的三氧化钼(MoO3)层替换原有的聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)阳极修饰层,可使探测器的三基色线性动态范围和比探测率大幅提高.该研究为研发宽光谱高探测率三基色有机光电探测器提供了一种新思路. 展开更多

关键词 有机光电探测器 三相体异质结 宽光谱 阳极缓冲层 比探测率

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具有混合结构的三基色有机光电探测器的光电特性

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作者 安涛 刘丹 吴俊宇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期229-236,共8页

采用溶液旋涂和高真空蒸镀工艺制备了平面和体异质结混合型器件结构的三基色有机光电探测器,利用实验分步探究其不同组分的活性层厚度、混合度以及前置吸收层对器件光电特性的影响.在此基础上,对三基色有机光电探测器进行样品制备及测试... 采用溶液旋涂和高真空蒸镀工艺制备了平面和体异质结混合型器件结构的三基色有机光电探测器,利用实验分步探究其不同组分的活性层厚度、混合度以及前置吸收层对器件光电特性的影响.在此基础上,对三基色有机光电探测器进行样品制备及测试.结果表明,混合型结构的光电探测器件对光的吸收几乎覆盖整个可见光区域,对350~700nm范围的光呈现出类似于平台式的宽光谱响应.该器件在-1V偏置电压下,对红、绿、蓝光的比探测率分别为2.89×10^(11) Jones、3.22×10^(11) Jones、1.97×10^(11)Jones,表明该器件对红、绿、蓝光有较好探测效果,尤其对红光的探测率有3~4倍提升. 展开更多

关键词 有机光电探测器 三基色 活性层 光电特性 混合型结构 宽光谱响应 PBDT-TT-F PCBM

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纤维状有机光电探测器制备与特性研究 被引量：2

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作者 武雪源 杜晓松 +2 位作者 刘青霞 太惠玲 王洋 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期59-67,共9页

纤维状光电探测器因具有柔性可编织、全角度光探测等特性,有望在可穿戴电子领域取得广泛应用。现已报道的纤维状光电探测器多采用无机光敏材料,器件存在机械柔性受限、制备工艺复杂等问题。本文提出制备纤维状有机光电探测器(FOPD),采... 纤维状光电探测器因具有柔性可编织、全角度光探测等特性,有望在可穿戴电子领域取得广泛应用。现已报道的纤维状光电探测器多采用无机光敏材料,器件存在机械柔性受限、制备工艺复杂等问题。本文提出制备纤维状有机光电探测器(FOPD),采用浸渍提拉法依次在锌丝表面制备电子传输层(ZnO)、有机体异质结光敏层(PBDB-T:ITICTh)和空穴传输层(PEDOT:PSS)等功能层,最后缠绕银丝或碳纳米管纤维(CNT)作为外电极,制备了两种柔性FOPD。结果表明,两种器件在可见光波段均具有优良的响应,整流特性明显,在-0.5 V偏压下比探测率均可达10^(11)Jones (300 nm~760 nm)。其中,CNT外电极与光敏层的界面接触更佳,器件具有更低的暗电流密度(9.5×10^(-8)A cm^(-2),-0.5 V)和更快的响应速度(上升、下降时间:0.88 ms、6.00 ms)。本文的研究有望为柔性纤维器件和可穿戴电子领域的发展提供新思路。 展开更多

关键词 有机光电探测器 纤维状光电探测器 浸渍提拉法 缠绕式电极

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基于小分子半导体IEICO的高性能倍增型有机光电探测器 被引量：4

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作者 王建彬 唐孝生 +3 位作者 周笔 曾夏辉 余华梁 周赢武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期241-249,共9页

采用溶液法制备了结构为ITO/ZnO/P3HT∶IEICO/Al和ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶IEICO/Al的倍增型有机光电探测器,活性层中电子给体(P3HT)和电子受体(IEICO)的质量比为100∶1。以氧化锌(ZnO)为界面层的器件在正向与反向偏压下都能良好工作,而以... 采用溶液法制备了结构为ITO/ZnO/P3HT∶IEICO/Al和ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶IEICO/Al的倍增型有机光电探测器,活性层中电子给体(P3HT)和电子受体(IEICO)的质量比为100∶1。以氧化锌(ZnO)为界面层的器件在正向与反向偏压下都能良好工作,而以PEDOT∶PSS为界面层的器件只能在反向偏压下工作。-15 V偏压下,与PEDOT∶PSS界面层器件相比,ZnO界面层器件的暗电流密度(2.2μA/cm^(2))降低4倍以上,1.5 mW/cm^(2)光照下的光电流密度(3.7 mA/cm^(2))提高3倍以上,外量子效率(External quantum efficiency,EQE)平均值(3262%)、响应度平均值(13.3 A/W)和探测灵敏度平均值(1.6×10^(13)Jones)分别提高4倍、4倍和11倍以上。这些结果表明,以ZnO为倍增型有机光电探测器的界面层,可以降低器件的暗电流密度并提高器件的EQEs,从而显著提高器件的光电性能。 展开更多

关键词 溶液法 氧化锌 界面层 倍增型有机光电探测器

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高性能宽带倍增型四元有机光电探测器 被引量：3

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作者 王建彬 唐孝生 +3 位作者 周笔 曾夏辉 余华梁 周赢武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1057-1064,共8页

采用溶液法制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/活性层/Al的四元倍增型有机光电探测器,器件本体异质结活性层由P3HT∶PTB7-Th∶IEICO∶PC71BM以90∶10∶0.5∶0.5的质量比共混组成。随着偏压增加,器件外量子效率(External quantum eciency,EQE... 采用溶液法制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/活性层/Al的四元倍增型有机光电探测器,器件本体异质结活性层由P3HT∶PTB7-Th∶IEICO∶PC71BM以90∶10∶0.5∶0.5的质量比共混组成。随着偏压增加,器件外量子效率(External quantum eciency,EQE)远超100%,并展现300~850 nm的宽光谱响应。在330 nm与780 nm处,器件可获得的最高EQEs和响应度分别为773000%和2057 A·W^(-1)以及311000%和1956 A·W^(-1),为有机光电探测器在紫外和近红外光区可获得的最高EQE和响应度之一。-25 V偏压下,与结构为ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PTB7-Th∶IEICO(90∶10∶1)/Al的三元器件相比,四元器件的平均EQE(388167%)、响应度(1604 A·W^(-1))以及探测灵敏度(3.6×10^(13) Jones)分别提高了0.5倍、0.5倍和0.4倍,有效提升了器件对弱光的探测能力。上述结果提供了一种制备多元宽带倍增型有机光电探测器的有效策略,用以提高器件弱光探测能力,特别是提升了器件对紫外和近红外光的响应与探测能力。 展开更多

关键词 溶液法 四元 倍增型有机光电探测器 紫外 近红外

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PCE10显著提升三元倍增型有机光电探测器红光与近红外光探测能力 被引量：1

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作者 王建彬 唐孝生 +3 位作者 周笔 曾夏辉 黎金城 周赢武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2222-2230,共9页

近红外光探测能力强的光电探测器更有利于检测人体心率,而且探测范围覆盖红光与近红外光的宽带响应光电探测器能用于检测血氧饱和度,因此提升宽带响应光电探测器的红光与近红外光探测能力具有重要意义。然而,经典的二元体异质结宽带响... 近红外光探测能力强的光电探测器更有利于检测人体心率,而且探测范围覆盖红光与近红外光的宽带响应光电探测器能用于检测血氧饱和度,因此提升宽带响应光电探测器的红光与近红外光探测能力具有重要意义。然而,经典的二元体异质结宽带响应倍增型有机光电探测器通常由于活性层中给体/受体比例差异较大,导致器件对红光与近红外光的响应能力较弱甚至没有响应。本文通过用少量给体材料PCE10替代活性层P3HT∶IEICO‐4F(100∶1)中部分P3HT的方法,制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCE10∶IEICO‐4F(90∶10∶1)/Al的体异质结三元倍增型有机光电探测器。-20 V偏压下,三元器件获得紫外到近红外(330~810 nm)响应较均匀的EQE光谱,并且器件在660 nm和810 nm处的EQEs(134000%和147000%)是相同条件下二元器件的78倍和106倍,相应的探测灵敏度(5.4×10^(13)Jones和7.27×10^(13)Jones)分别提升了26倍和36倍。三元器件的红光和近红外光探测能力得到显著提升,为制备用于人体心率与血氧饱和度检测的高性能光电探测器提供了策略。 展开更多

关键词 近红外 心率 血氧饱和度 体异质结 倍增型有机光电探测器 三元

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基于双掺杂C60:DDQ陷阱的倍增型有机光电探测器 被引量：1

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作者 安涛 吴禧梅 刘欣颖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期72-78,共7页

采用双掺杂方法,实现了具有高陷阱浓度的有机光电倍增探测器.在优化的单掺杂(活性层为P3HT:PC61BM:C60)器件基础上,保持C60的最优掺杂比例不变(1.0 wt%),同时掺杂C60和DDQ两种电子陷阱,研究不同DDQ掺杂浓度对P3HT:PC61BM活性层中陷阱浓... 采用双掺杂方法,实现了具有高陷阱浓度的有机光电倍增探测器.在优化的单掺杂(活性层为P3HT:PC61BM:C60)器件基础上,保持C60的最优掺杂比例不变(1.0 wt%),同时掺杂C60和DDQ两种电子陷阱,研究不同DDQ掺杂浓度对P3HT:PC61BM活性层中陷阱浓度和探测器光电性能的影响.结果表明,双掺杂C60:DDQ活性层的最大掺杂浓度为1.5 wt%,与单掺杂C60活性层(最大掺杂浓度为1.0 wt%)相比提高了约1.5倍;双掺杂C60:DDQ器件的陷阱浓度为2.02×10^18 cm^-3,与单掺杂C60器件(陷阱浓度为5.83×10^17 cm^-3)相比提高了约3.5倍;在-2 V偏压下,双掺杂C60:DDQ器件的外量子效率高达2015.32%,比单掺杂C60器件(外量子效率为202.60%)提高了约10倍.采用双掺杂方法可以大大提高陷阱浓度,从而实现活性层的高浓度陷阱掺杂. 展开更多

关键词 有机光电倍增探测器 双掺杂 陷阱浓度 掺杂浓度 外量子效率

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基于非富勒烯受体IEICO-4F的倍增型有机光电探测器 被引量：1

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作者 王建彬 曾夏辉 +2 位作者 周笔 余华梁 周赢武 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期1-7,共7页

以非富勒烯材料O-IDTBR和IEICO-4F为电子受体,采用溶液法制备结构为ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶O-IDTBR/Al和ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶IEICO-4F/Al的2种倍增型有机光电探测器.IEICO-4F器件在波长400 nm和790 nm处的最高外量子效率(EQE)分别达72... 以非富勒烯材料O-IDTBR和IEICO-4F为电子受体,采用溶液法制备结构为ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶O-IDTBR/Al和ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶IEICO-4F/Al的2种倍增型有机光电探测器.IEICO-4F器件在波长400 nm和790 nm处的最高外量子效率(EQE)分别达7220%和1610%.在-15 V偏压下,IEICO-4F器件EQE大于100%的光谱响应范围(300~840 nm)比O-IDTBR器件(320~740 nm)宽120 nm.与-15 V偏压下的O-IDTBR器件相比,IEICO-4F器件在波长400、510、600、790 nm处的EQE(2630%、1220%、1900%、409%)分别提升1.7、1.2、0.5、24.5倍以上.此外,IEICO-4F器件在400、510、600、790 nm处的探测灵敏度(4.8×10^(12)、2.8×10^(12)、5.2×10^(12)、1.5×10^(12) cm·Hz^(1/2)·W^(-1))分别是O-IDTBR器件的3.2、2.5、1.8、30.6倍.结果表明:采用吸收与P3HT更互补(带隙更窄)的非富勒烯材料IEICO-4F为电子受体,有利于提升倍增型有机光电探测器的性能(特别是器件对近红外光的响应与探测能力),并拓宽器件的光谱响应范围. 展开更多

关键词 溶液法 非富勒烯 电子受体 倍增型有机光电探测器 近红外

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基于非富勒烯受体的可见光-近红外有机光电探测器模拟研究

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作者 陆之南 孙久勋 《半导体光电》 CAS 北大核心 2023年第3期330-335,共6页

高灵敏度的有机光电探测器(OPD)具有从可见光到近红外(NIR)的宽带响应和优异的整体器件性能,在包括高质量生物成像在内的各种应用中起到了非常重要的作用。文章使用Silvaco TCAD模拟了一种活性层由宽带隙聚合物PBDTTT-C-T作为给体以及... 高灵敏度的有机光电探测器(OPD)具有从可见光到近红外(NIR)的宽带响应和优异的整体器件性能,在包括高质量生物成像在内的各种应用中起到了非常重要的作用。文章使用Silvaco TCAD模拟了一种活性层由宽带隙聚合物PBDTTT-C-T作为给体以及稠合八烷基小分子FOIC作为受体构成的混合物所制成的宽带有机光电探测器。模拟结果表明,器件的暗电流密度、外量子效益、可探测到的最低光强能力等各项指标达到了很好的水平,与实验数据吻合较好。由此,可认为模拟过程中所使用到的参数具有较好的可信度和使用价值,可以为同类型光电探测器的模拟与研究提供有益借鉴。 展开更多

关键词 Silvaco TCAD 有机光电探测器 非富勒烯受体 暗电流密度 外量子效率

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降低Si基有机光电探测器暗电流的研究 被引量：3

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作者 张旭 《甘肃科学学报》 2009年第4期54-57,共4页

报道了以P型Si单晶为衬底,在其表面真空蒸发有机半导体材料苝四甲酸二酐(PTC-DA),由此制作的异质结PTCDA/P-Si(有机/无机)光电探测器,通过Si单晶表面处理及衬底温度的控制可降低其暗电流提高灵敏度的方法.

关键词 有机半导体材料 PTCDA 有机/无机光电探测器 暗电流

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基于窄带隙有机光电探测器材料的研究进展

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作者 周鑫 《广州化工》 CAS 2023年第1期34-40,共7页

有机光电探测器(OPDs)因为制备过程简单且成本低、轻质柔性、重量轻等特点引起人们的极大兴趣,具有广阔的应用前景。近年来,随着窄带隙有机/聚合物材料的不断发展,许多具有高探测率和高灵敏度的新型窄带隙OPDs被不断的报道出来。研究人... 有机光电探测器(OPDs)因为制备过程简单且成本低、轻质柔性、重量轻等特点引起人们的极大兴趣,具有广阔的应用前景。近年来,随着窄带隙有机/聚合物材料的不断发展,许多具有高探测率和高灵敏度的新型窄带隙OPDs被不断的报道出来。研究人员利用有机聚合物和有机小分子等组块,成功地研制出一系列具有优异性能的窄带隙的有机光电探测器。本文简要综述了窄带隙有机/聚合物光电探测器活性层材料的研究进展。 展开更多

关键词 有机光电探测器 窄带隙 高性能 研究进展

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响应范围可调的倍增型有机光电探测器进展(特邀)

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作者 杨凯旋 王剑 +1 位作者 王健 张福俊 《光学学报》 2025年第2期27-42,共16页

光谱响应范围反映了光电探测器可探测信号光的波长范围,决定了器件的适用场景和应用领域。倍增型有机光电探测器(PM-OPDs)有光谱响应范围可调特性,为其未来在不同场景中的高灵敏探测提供了关键支撑。本文通过介绍PM-OPDs的工作机理,并... 光谱响应范围反映了光电探测器可探测信号光的波长范围,决定了器件的适用场景和应用领域。倍增型有机光电探测器(PM-OPDs)有光谱响应范围可调特性,为其未来在不同场景中的高灵敏探测提供了关键支撑。本文通过介绍PM-OPDs的工作机理,并分析调控器件光谱响应范围的方法,为光谱响应范围可调的PM-OPDs的进一步研究工作提供实验依据和理论参考。首先,阐述了PM-OPDs的工作机理,剖析光谱响应范围的重要影响因素。然后,分别介绍了宽响应和窄响应PM-OPDs的研制方法。对于宽响应PM-OPDs,主要介绍了窄带隙材料甄选、三元策略、双层结构拓宽器件光谱响应范围的内在机制;对于窄响应PM-OPDs,以“载流子注入窄化”概念为核心,从材料甄选和器件结构两个维度分析了实现窄响应探测的方法。最后,梳理了光谱响应范围可调的PM-OPDs的研究成果和进展,以挖掘提高器件性能更多潜在途径和方法。 展开更多

关键词 光电倍增 有机光电探测器 光谱响应范围可调性 宽响应 窄响应

原文传递

宽带和窄带有机光电倍增探测器研究进展

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作者 李尧 蓝俊 +6 位作者 王奋强 王爱玲 牛瑞霞 刘良朋 张鹏杰 吴回州 张栩莹 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第2期167-180,共14页

有机光电倍增探测器因具有可大面积加工、柔性、光谱响应范围可调、低成本和轻质等优点而备受关注,在智能监测、通信、生物医疗、图像传感器和荧光显微镜等领域具有潜在的应用价值。根据光谱响应范围,有机光电倍增探测器可分为宽带和窄... 有机光电倍增探测器因具有可大面积加工、柔性、光谱响应范围可调、低成本和轻质等优点而备受关注,在智能监测、通信、生物医疗、图像传感器和荧光显微镜等领域具有潜在的应用价值。根据光谱响应范围,有机光电倍增探测器可分为宽带和窄带有机光电探测器。文章首先详细介绍了有机光电倍增探测器的结构、工作原理及关键性能参数,其次阐述了宽带和窄带有机光电倍增探测器的研究进展,最后对宽带和窄带有机光电倍增探测器未来的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 有机光电倍增探测器 宽带 窄带

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