[发明专利]光伏型有机红外半导体探测器

权利要求书

1.一种光伏型有机红外半导体探测器，在衬底上设置各功能层构成，各功能层从衬底（1）向上分别设置低功函电极层（4）、有机红外半导体层（3）和高功函电极层（2）构成顶探测器；或是从衬底（1）向上分别设置高功函电极层（2）、有机红外半导体层（3）和低功函电极层（4）构成底探测器，其特征在于衬底（1）、高功函电极层（2）、有机红外半导体层（3）和低功函电极层（4）分别是：

衬底（1）是Si基衬底、非晶玻璃衬底、石英衬底、多晶陶瓷衬底或是柔性塑料衬底；

低功函电极层（4）由材料Na、Ag、Mg、Al、Zn、Ti、Cd、Ca、 K、 Li、U、In、Cs、Gd、Hf、La、Mn、Nb、Pb、V或Zr单独形成单质电极，或是至少两种的材料形成合金电极，或是不同单质形成多层电极；

有机红外半导体层（3）由酞菁铒、酞菁钆或三明治结构的酞菁稀土形成；

高功函电极层（2）由材料Au、Cu、Cr、Ni、Co、C、Si、 Pd、Pt、Se、ITO、AZO、Fe、Ir或Os单独形成单质电极，或是至少两种的材料形成合金电极，或是不同单质形成多层电极。

2.根据权利要求1所述的一种光伏型有机红外半导体探测器，其特征在于功能层还包括电子传输层（5）和空穴传输层（6），电子传输层（5）在探测器是顶探测时设置于低功函电极层（4）上，在探测器是底探测时设置于低功函电极层（4）下；空穴传输层（6）在探测器是顶探测时设置于高功函电极层（2）下，在探测器是底探测时设置于高功函电极层（2）上，其中：

电子传输层（5）由材料Alq₃、TAZ、PBD、Beq₂、DPVBi、Almq₃、OXD、BND、PV、Gaq₃、Inq₃、Znq₂、Zn(BTZ)₂、TPBI、TPBI、ATZL、TPQ、TRZCF₃、Zn(ODZ)₂、Zn(TDZ)₂,、Al(ODZ)₃、NPF-6、PSP或 SBBT单独形成单层薄膜，或是至少两种材料共蒸发形成复合材料薄膜，或是不同材料依次蒸发形成不同厚度的组合薄膜；

空穴传输层（6）由材料TPD、Spiro-TPD、NPD、HTM、TPAC、TTB、NPB、Spiro-NPB、TPTE、TNB、NCB、BCB、IDB、ISB、PPD、TPOTA、MTDBB、TDAPB、BPAPF或PVK单独形成单层薄膜，或是至少两种材料共蒸发形成复合薄膜，或是不同材料依次蒸发形成不同厚度的组合薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种光伏型有机红外半导体探测器，其特征在于功能层还包括了电子收集层（7）和空穴收集层（8），电子收集层（7）在探测器是顶探测时设置于低功函电极层（4）上，在探测器是底探测时设置于低功函电极层（4）下；空穴收集层（8）在探测器是顶探测时设置于高功函电极层（2）下，在探测器是底探测时设置于高功函电极层（2）上，其中：

电子收集层（7）由材料LiF、CsF、Na₂O、K₂O、Rb₂O:Al、Na₂O:Al、K₂O:Al、Rb₂O:Al、MgO、MgF₂、Al₂O₃或LiO₂单独形成单层薄膜，或是至少两种材料共蒸发或共溅射形成复合薄膜，或是不同材料依次共蒸发或共溅射形成不同厚度的组合薄膜；

空穴收集层（8）由材料CuPc、TiOPc、PEDOT:PSS、m-MTDATA、2-TNATA、SiO₂、SiOxNy、TiO₂、PANI、PPY、TPD-Si₂Cl、TPD-Si₂OMe或Teflon单独形成单层薄膜，或是至少两种材料共蒸发或共溅射形成复合薄膜，或是不同材料依次共蒸发或共溅射形成不同厚度的组合薄膜。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种光伏型有机红外半导体探测器，其特征在于有机红外半导体层材料酞菁铒、酞菁钆或三明治结构的酞菁稀土被碘形成受主掺杂，碘和机红外半导体层材料的掺杂质量比为大于等于0，小于等于3/7。