[发明专利]基于超薄银膜阳极的柔性有机光电倍增探测器及制作方法

说明书

本发明涉及有机光电倍增探测器制作领域，一种基于超薄银膜阳极的柔性有机光电倍增探测器，包括阳极层、阳极修饰层、活性层、阴极层，阳极层是三氧化钼、超薄银膜组成的金属透明电极，阳极修饰层是三氧化钼，活性层是聚3‑己基噻吩:苯基‑C₇₀‑丁酸甲酯，阴极层是铝，阳极层使用的衬底为用交联烯烃聚合物ZEOCOAT处理过的厚度为0.1‑0.15mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。本发明还涉及该基于超薄银膜阳极的柔性有机光电倍增探测器的制作方法。

技术领域

本发明涉及有机光电倍增探测器制作领域，具体是一种实现在柔性PET基底上引入浸润层的超薄银膜构成的金属透明电极作为阳极的柔性有机光电倍增探测器及其制作方法。

背景技术

相比于无机光电倍增探测器，有机聚合物材料的光电倍增探测器具有质量轻、成本低、取材广泛、环境友好、柔性可弯曲等诸多优点而备受关注。目前研究的有机光电倍增探测器大多基于玻璃刚性基底，有机光电倍增探测器作为智能柔性器件的关键组件之一，这在一定程度限制了其在某些柔性特定场景的应用。因此，为更好地实现柔性，探寻一种可在柔性基底上制备且具有较高透射率、绿色环保、可大面积制备机械柔韧性良好的透明导电阳极是当前最为紧要的任务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：探寻一种在柔性基底上具有较高透射率、绿色环保、可大面积制备且机械延展性良好的透明导电材料作为阳极，实现高性能且柔性的有机光电倍增探测器。

本发明所采用的技术方案是：一种基于超薄银膜阳极的柔性有机光电倍增探测器，包括阳极层、阳极修饰层、活性层、阴极层，其特征在于：阳极层是厚度为1 ± 0.2纳米的三氧化钼MoO₃、9 ± 0.2纳米的超薄银膜组成的金属透明电极，阳极修饰层是厚度为4± 0.2纳米的三氧化钼MoO₃，活性层是厚度为214 ± 0.2纳米的聚3 -己基噻吩: 苯基-C₇₀-丁酸甲酯(P3HT:PC₇₀BM) (Poly(3-hexylthiophene:[6,6]-phenyl-C₇₀-butyric-acid-methyl-ester)，阴极层是厚度为100 ± 0.2纳米的铝，阳极层使用的衬底为用交联烯烃聚合物ZEOCOAT处理过的厚度为0.1-0.15mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。

一种基于超薄银膜阳极的柔性有机光电倍增探测器的方法按照如下的步骤进行：

步骤一、活性层溶液配制，分别将40单位毫克P3HT、PC₇₀BM分别溶解于1单位毫升邻二氯苯DCB并在60℃下搅拌均匀后，取配置好的PC₇₀BM溶液与配置好的P3HT溶液按照体积百分比1:100混合后在60℃下搅拌均匀，获得质量比P3HT:PC₇₀BM为100:1的活性层溶液；

步骤二、把聚对苯二甲酸乙二醇酯PET揭掉保护膜后用交联烯烃聚合物ZEOCOAT对其表面进行改善粗糙度处理作为衬底，在聚对苯二甲酸乙二醇酯PET衬底上依次热蒸镀厚度为1± 0.2纳米的MoO₃、厚度为9 ± 0.2纳米的超薄银膜组成透明电极作为阳极层，热蒸镀厚度4 ± 0.2纳米的MoO₃作为阳极修饰层，在阳极修饰层上旋涂活性层溶液，形成厚度为214± 0.2纳米的P3HT:PC₇₀BM层作为活性层，在活性层上热蒸镀厚度为100 ± 0.2纳米的铝作为阴极层。

阳极层的制备工艺为真空热沉积，其中厚度为1 ± 0.2纳米的MoO₃薄膜采用束源炉加热，生长速率维持在0.01 - 0.02 nm/s，9 ± 0.2纳米的超薄银膜采用钽舟加热，生长速率维持在0.7 nm/s。