[发明专利]一种基于电荷转移复合物的新型有机近红外光电探测器

说明书

本发明涉及有机光电探测器领域，特别涉及一种基于电荷转移复合物的新型有机近红外光电探测器，即利用两种材料或者多种材料形成的电荷转移复合物在近红外区域强的吸收制备近红外光电探测器，该结构从下到上依次包括衬底阳极、空穴传输层、近红外吸收有源层、电子传输层、阴极；所述近红外吸收有源层由两种或两种以上易产生电荷转移复合物的材料构成。本发明采用旋涂法制备有机活性层，工艺简单，材料无毒，成本低，可实现大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机光电探测器领域，特别涉及一种基于电荷转移复合物的新型有机近红外光电探测器。

背景技术

有机近红外光电探测器在红外探测、生物探测、成像、光通讯等领域有广阔的应用前景。目前的有机近红外光电探测器的研究多偏向于开发研制具有迁移率高、稳定性好、近红外吸收效率高的新型有机近红外材料，如过渡金属配合物，以菁系染料为代表的有机近红外离子染料，具有窄带宽和高摩尔吸光系数的给体-受体型窄带隙化合物等等。

然而新材料的研制过程漫长且失败率极高，合成好的新材料大多又出现难提纯、稳定性低等问题，有的化合物还具有一定的毒性，从而限制了其在器件上的应用及扩展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术目前有机近红外材料稀缺和制备困难，导致的有机近红外探测器工艺复杂、材料有毒、成本高、效率低、无法大规模生产的问题，提供一种基于电荷转移复合物的新型有机近红外光电探测器，即利用现有的两种或多种有机材料形成的电荷转移复合物的近红外吸收设计新型的有机近红外光电探测器。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于电荷转移复合物的新型有机近红外光电探测器，从下到上依次包括衬底阳极、空穴传输层、近红外吸收有源层、电子传输层、阴极；所述近红外吸收有源层由两种或两种以上易产生电荷转移而形成电荷转移复合物的材料构成。

优选的，所述近红外吸收有源层为体异质结结构或者混合平面体异质结结构，该层使用旋涂法或真空蒸发镀膜制备。

优选的，所述衬底阳极为ITO玻璃层，所述ITO玻璃层作为透光面，其对近红外光的透射波长范围广，且透过率高。

优选的，所述空穴传输层由具有高空穴迁移率并且具有较高HOMO能级的材料构成，能够有效地起到空穴传输以及电子阻挡的作用，如PEDOT:PSS、MoO₃；

进一步，所述空穴传输层传输空穴的同时阻挡电子，符合要求的材料均可使用，比如NiO_x、PVK等。

优选的，所述电子传输层由具有高电子迁移率的材料构成，能够有效地传输电子以及阻挡空穴，如C₆₀、PC₆₁BM。

进一步，所述电子传输层传输电子的同时阻挡空穴，符合要求的材料均可使用，比如Bphen、BAlq、ZnO、SnO₂等。

优选的，所述近红外吸收有源层的材料为PVK:DCJTB或者PVK:DCJTB:C₆₀。

进一步，所述近红外吸收有源层，具有电荷转移复合物吸收的材料均可使用，不同材料同时可以调节器件的响应光谱。

优选的，所述阴极为金属电极，金属电极为铝、银、镁银合金、金等，金属电极采用真空蒸发镀膜、电子束蒸发或磁控溅射等方法制备。

优选的，所述空穴传输层的厚度为10-40nm。

优选的，所述近红外吸收有源层的厚度为30-120nm。

优选的，所述电子传输层的厚度为20-50nm。

优选的，所述阴极的厚度为80-150nm。