[发明专利]四元宽光谱高比探测率有机光电探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种四元宽光谱高比探测率有机光电探测器，包括玻璃基片，玻璃基片的一个表面上镀有ITO电极层，ITO电极层表面由下而上依次涂覆有阳极缓冲层、活性层、阴极缓冲层及Al电极层。本发明还公开了一种四元宽光谱高比探测率有机光电探测器的制备方法。本发明的四元宽光谱高比探测率有机光电探测器sss，活性层采用四元体异质结结构，选用四种不同吸收光谱的光敏材料，利用吸收光谱互补原理，进而扩大有机光电探测器的光谱响应范围。

技术领域

本发明属于有机光电探测装置技术领域，涉及一种四元宽光谱高比探测 率有机光电探测器，本发明还涉及该有机光电探测器的制备方法。

背景技术

光电探测器是将光信号转换成电信号的器件，在军事和国民经济各个领 域有着广泛的用途。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，对一定波长的光线探测能力有限。

目前有机光电探测器和有机太阳能电池等光电转换器件的活性层大多 数光谱响应范围窄，部分响应范围宽的有机光电探测器结构比较复杂，制备 工艺要求高，光电特性差。核心问题是有机光电探测器存在三基色响应不全、 探测率和线性动态范围较低等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种四元宽光谱高比探测率有机光电探测器，能够 扩大有机光电探测器的光谱响应范围，提高有机光电探测器的探测率。

本发明所采用的第一种技术方案是，四元宽光谱高比探测率有机光电探 测器，包括玻璃基片，玻璃基片的一个表面上镀有ITO电极层，ITO电极层 表面由下而上依次涂覆有阳极缓冲层、活性层、阴极缓冲层及Al电极层。

本发明采用的第一种技术方案的特点还在于：

阳极缓冲层为PEDOT(聚3,4-亚乙二氧基噻吩)和PSS(聚苯乙烯磺酸) 的混合物层，阳极缓冲层的厚度为30nm～50nm。

活性层为PBDTTT-F(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))、P3HT(聚-3己基噻吩)、PC₆₁BM([6,6]- 苯基-碳61-丁酸甲酯)、PC₆₁BM([6,6]-苯基-碳61-丁酸甲酯)和PBDTTT-C 聚[(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-B：4,5-B']二噻吩)-2,6-二基- 交替-(4-(2-乙基己)-无[3,4-b]噻吩))-2,6-二基]的混合物层，且P3HT、 PC₆₁BM、PBDTTT-F、PBDTTT-C的质量比为12:8:0-3:3-0；活性层的厚度为150nm～200nm。

活性层的电子给体材料为PBDTTT-F，PBDTTT-C和P3HT，活性层的电子 受体材料为PC₆₁BM。

阴极缓冲层的材料为LiF(氟化锂)，阴极缓冲层的厚度为0.8nm～1.5nm。

Al电极层的厚度为80nm～100nm。

本发明采用的另一种技术方案是：

四元宽光谱高比探测率有机光电探测器的制备方法，具体按照下述步骤 进行：

步骤1，在玻璃基片上镀ITO电极层，得到镀有ITO电极层的玻璃基片；

步骤2，在ITO电极层旋涂PEDOT和PSS的混合物，得到镀有阳极缓冲 层的玻璃基片；

步骤3，将PBDTTT-F、PBDTTT-C、P3HT和PC₆₁BM溶于氯苯中形成混合溶 液，将混合溶液旋涂在所述阳极缓冲层，得到镀有活性层的玻璃基片；