[发明专利]有机光电探测器及其制备方法在审
申请号: | 201910588299.X | 申请日: | 2019-07-02 |
公开(公告)号: | CN110350091A | 公开(公告)日: | 2019-10-18 |
发明(设计)人: | 张建华;李意 | 申请(专利权)人: | 上海大学 |
主分类号: | H01L51/42 | 分类号: | H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48;H01L51/00 |
代理公司: | 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 | 代理人: | 顾勇华 |
地址: | 200444*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 有机光电探测器 功能层材料 溶剂 机械性能 纳米颗粒分散 溶液旋转涂布 大规模制造 可穿戴设备 器件功能层 材料制备 复杂工艺 高温退火 工艺要求 器件制备 柔性基板 室温制备 体异质结 易挥发性 有机材料 有效接触 制备工艺 分散液 高真空 功能层 活性层 旋涂 蒸镀 去除 匹配 成功 | ||
1.一种有机光电探测器,依次由基板、负电极ITO导电膜层(1)、第一功能层(2)、有机活性工作层(3)、第二功能层(4)和正电极层(5)依次复合形成多层器件结构,其特征在于:所述有机活性工作层(3)采用体异质结混合材料制成,进行吸收探测光线,形成光生载流子;
所述第一功能层(2)作为电子传输层,并作为空穴阻挡层;
所述第二功能层(4)作为空穴传输层,并作为电子阻挡层;
所述第一功能层(2)、有机活性工作层(3)、第二功能层(4)皆利用溶液法,采用含有易挥发溶剂的纳米颗粒分散液,再通过旋转涂布方法制备纳米材料薄膜,然后在不高于80℃的温度条件下去除溶剂,从而得到对应的纳米材料薄膜功能层。
2.根据权利要求1所述有机光电探测器,其特征在于:分别通过室温~50℃的温度条件下去除溶剂,从而制备得到第一功能层(2)或第二功能层(4)。
3.根据权利要求2所述有机光电探测器,其特征在于:分别通过室温或者30~50℃的温度条件下去除溶剂,从而制备得到第一功能层(2)或第二功能层(4)。
4.根据权利要求1所述有机光电探测器,其特征在于:分别通过室温~80℃的温度条件下去除溶剂,从而制备得到有机活性工作层(3)。
5.根据权利要求4所述有机光电探测器,其特征在于:分别通过室温或者30~80℃的温度条件下去除溶剂,从而制备得到有机活性工作层(3)。
6.根据权利要求1所述有机光电探测器,其特征在于:所述负电极ITO导电膜层(1)和正电极层(5)分别通过溅射工艺沉积方法或者热蒸发沉积方法制备而成。
7.一种权利要求1所述有机光电探测器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
a.负电极ITO导电膜层制备:
通过溅射工艺方法,在ITO玻璃基板或者ITO柔性基板上沉积制备纳米银颗粒材料层,再经过去丙酮、酒精、去离子水分别超声至少10分钟,然后烘干,再经过UV处理来强化基板表面和纳米银颗粒材料层结合力,制备负电极ITO导电膜层;
b.第一功能层制备:
通过旋转涂布的方式,采用含有易挥发溶剂的纳米颗粒分散液作为涂布材料,在所述步骤a中制备的负电极ITO导电膜层的纳米银颗粒材料层上涂覆纳米薄膜层,然后经过低温30~50℃或者室温条件下去除溶剂,并降至室温,完成第一功能层制备,使所述第一功能层作为电子传输层,并作为空穴阻挡层;
c.有机活性工作层制备:
待恢复到室温后,通过旋转涂布的方式,采用含有易挥发溶剂的纳米颗粒分散液作为涂布材料,在所述步骤b中制备的第一功能层上涂覆纳米薄膜层,然后经过低温30~80℃或者室温条件下去除溶剂,并降至室温,完成有机活性工作层制备,使所述有机活性工作层作进行吸收探测光线并形成光生载流子的纳米复合材料功能层;所述有机活性工作层采用体异质结混合材料制成;
d.第二功能层制备:
待恢复到室温后,通过旋转涂布的方式,采用含有易挥发溶剂的纳米颗粒分散液作为涂布材料,在所述步骤c中制备的有机活性工作层上涂覆纳米薄膜层,然后经过低温30~50℃或者室温条件下去除溶剂,并降至室温,完成第二功能层制备,使所述第二功能层作为空穴传输层,并作为电子阻挡层;
e.正电极层制备:
待恢复到室温后,采用热蒸发沉积方法,在所述步骤d中制备的第二功能层上沉积Ag电极层,从而制备得到有机光电探测器。
8.根据权利要求7所述有机光电探测器的制备方法,其特征在于,在所述步骤c中制备有机活性工作层时,采用体异质结的PN结材料,使所制备的有机活性工作层分别与第一功能层和第二功能层的材料形成紧密接触连接,且形成功函数匹配关系。
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