基于小分子半导体IEICO的高性能倍增型有机光电探测器
2021-03-05王建彬唐孝生曾夏辉余华梁周赢武
王建彬, 唐孝生, 周 笔, 曾夏辉, 余华梁, 周赢武
(1. 闽江学院 物理与电子信息工程学院, 福建 福州 350108; 2. 重庆大学 光电工程学院, 重庆 400044)
1 引 言
光电探测器在机器视觉、荧光显微技术、远程监控和环境检测以及通信等领域起着重要作用[1-3]。有机光电探测器由于可溶液加工、重量轻、柔性好、光谱响应可调等优点,受到了广泛关注[4-6]。 按照工作机理,有机光电探测器可分为二极管型有机光电探测器和倍增型有机光电探测器。二极管型有机光电探测器遵循光伏效应,器件的光电转换效率受光子俘获效率、激子解离效率以及电荷传输和收集效率的影响,外量子效率(EQEs)通常小于100%[7-9]。相对小的EQEs限制了二极管型有机光电探测器的应用。而倍增型有机光电探测器,由于光生电荷被陷在或阻挡在活性层与电极间的界面附近,诱导另一种电荷从外电路隧穿注入活性层中并被相应的电极收集,从而获得远高于100%的EQEs[10-12]。Zhang课题组首次报道了以聚3-己基噻吩(P3HT)和富勒烯衍生物(PC71BM)(100∶1,w/w)为活性层的本体异质结倍增型有机光电探测器[11]。在此基础上,该课题组从器件物理的角度进一步研究了这类倍增型有机光电探测器的工作机理[12]。然后,该课题组以醇溶性聚合物(PFN)为界面层制备了可在正向和反向偏压下工作的倍增型有机光电探测器[13]。相同条件下,与以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)为界面层的器件相比,PFN界面层器件的暗电流密度显著降低,但是器件的EQEs也明显下降。理想的倍增型有机光电探测器,希望界面层既能够降低器件的暗电流密度又能够提高器件的EQEs,从而提高器件的光电性能。……
