基于稠环电子受体材料的平面异质结有机光电探测器研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kldxn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有机光电探测器具有质量轻、柔性好、制备工艺简单等优点,在光学传感和生理健康信号监测等领域有重要应用前景。新型稠环电子受体材料的光学带隙较窄,为提升有机光电探测器在红外或近红外波段的探测能力提供了重要的材料基础。如何构建灵敏度高、稳定性好的有机光电探测器是目前研究的焦点和难点。本论文以基于非富勒烯稠环电子受体材料的平面异质结有机光电探测器为研究对象,开展有机半导体的光电性质和探测器的结构设计研究,调控活性层薄膜的光谱响应以及器件的光探测性能,主要研究结果如下:(1)常规体异质结有机光电探测器存在电子给体受体相分离的问题,对器件的长期稳定性有较大影响。本论文构建了一种基于稠环电子受体的平面异质结有机光电探测器,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/ID-MeIC/C60/BCP/Al,ID-MeIC/C60双层电子受体材料的界面存在显著的电子传递,并且poly-TPD作为电子阻挡层和空穴传输层,不仅促进了光生激子的有效解离,而且大幅降低了探测器的暗电流,在-0.1 V的暗电流密度从3.0×10-6 A cm-2减小到4.1×10-7 A cm-2。与常规体异质结有机光电探测器相比,该平面异质结有机光电探测器展现出了更好的环境稳定性。(2)通过改变ID-MeIC/C60双层薄膜的厚度,调节器件内的光场分布,有效调控平面异质结有机光电探测器在紫外-可见光-近红外范围内的响应光谱,优化后的ID-MeIC(15 nm)/C60(50 nm)结构器件具有较好的线性动态范围,约为~80 d B,在745 nm处的比探测率为6.5×1010 Jones。(3)为进一步实现平面异质结有机光电探测器的窄带探测功能,本论文在poly-TPD薄膜上旋涂厚度为1μm的P3HT短波长光屏蔽层,探测器结构为ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/P3HT/ID-MeIC/PFN/Ag。该器件在~710 nm展现出良好的窄带特性,其窄带响应峰的半高宽约为107 nm,并且在-10 V偏压下仍能保持良好的窄带特性。通过调节稠环电子受体的光学带隙和吸收特性,可有效调控窄带响应峰位和半高宽,采用光学带隙更大的ITIC取代ID-MeIC,可将窄带响应峰的半高宽大幅降低到83 nm。该器件在-5 V下的比探测率为~1010 Jones。此外,通过将Ag电极厚度减薄至10 nm,并且从ITO和Ag电极两端给予光信号,在同一种探测器中分别实现了620-750 nm窄带光谱响应和350-750 nm宽光谱响应。
其他文献
目前,我们正面临着严峻的公共健康挑战。2020年初,一场由新型冠状病毒(COVID-19)引发的疫情开始在我国局部地区爆发,进而波及全国,这给我国的医疗卫生服务体系带来了巨大的威胁与挑战。除此之外,癌症、心脏病、中风、糖尿病、慢性呼吸系统疾病等慢性病是迄今世界上最主要的死因,占所有死亡的63%,有资料显示,我国心脑血管疾病、癌症和糖尿病等慢性病导致的负担占总疾病负担的70%以上。习总书记在十九大报
休息权作为劳动者依据法律或合同约定所享有的休息休养时间的权利,保护劳动者的休息权不仅有利于保障劳动者个人的自由和尊严,提高生活品质,满足其对美好生活的向往和追求,还有助于缓解劳资矛盾,维护社会稳定和促进经济发展,进而对构建社会主义和谐劳动关系发挥巨大的积极作用。目前我国已颁布的《劳动法》《国务院关于职工工作时间的规定》等相关劳动法律、法规、规章对涉及劳动者休息权的工时制度,休假制度,加班限制以及相
邵阳自古以来为军事中心,同时也是湘中区域的交通要塞。因为军事上的迁移和调动,大批回族将士先后进入湖南,就地定居落籍的同时修建清真寺。目前邵阳地区清真寺主要有三种形式,第一种是明清时期修建的中原传统清真寺,第二种是阿拉伯式样,第三种是仿古的中阿结合式。从三种类型的清真寺建筑形制上,可以发现邵阳清真寺建筑是不同文化碰撞的产物。自从模因理论被初次提出以来,已经有多个学科将其应用于研究文化的传播与融合现象
目前,我国的装配式集合住宅建筑仍以钢筋混凝土结构为主,而大型建筑物的墙板主要是为工厂进行预制和生产,只有很少一部分现场进行浇筑,在后期施工中所开凿的洞口可能破坏了预制住宅墙板的强度和稳定性。而且住宅建筑中要求布置大量开关插座,若是开关插座以及其相应管线直接暴露于墙体外侧,不仅对美观,也可能影响到使用者的生活品质,因此在预制混凝土墙板上预留开关插座的电气接口和预埋相应的电气管线十分重要。住宅建筑内部
纳米二氧化钛(TiO2 NPs)的广泛应用不可避免地导致其释放到环境中,并在污水污泥中大量积累。纳米二氧化钛对活性污泥系统的负面影响已引起越来越多的关注。但是,关于纳米二氧化钛对污泥脱水性能的影响及其影响机理知之甚少。因此,这项工作旨在通过比较四个暴露于不同浓度TiO2 NPs的实验室规模SBR反应器中污泥的脱水性能,深入了解进入污水中的TiO2 NPs对污泥脱水的影响,探究TiO2 NPs恶化污
微波暗室是通信行业里普遍使用的测试设备。伴随5G相关技术和物联网相关技术的普遍推广和持续发展,近年来无线便携设备的数量呈现了了井喷式增长。同时,设备体积也不断朝着小型化发展。面对无线便携设备的巨大测试需求,相对于传统大型暗室,具备Passive无源测试,SISO(Single Input and Single Output)测试以及MIMO(Multiple Input and Multiple
近年来我国隧道建设飞速发展,同时大量已建隧道衬砌在人为、自然长期作用下会出现诸如碳化、开裂、脱落等等病害。针对上述问题,本文鉴于UHPC的超高性能,提出了一种将其应用于隧道衬砌加固的新方法,并着手开展受弯状态下UHPC加固混凝土梁以及复杂受力条件下UHPC加固隧道衬砌数值试验,揭示了UHPC加固隧道衬砌的弯压承载性能,确定了衬砌安全性评价和加固效果量化方法,为工程实际加固设计提供了切实可行的新思路
钛合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好等特性,广泛应用于航空航天等领域。目前钛合金的焊接制造中,仍以钨极氩弧焊(TIG)和熔化极惰性气体保护焊(MIG)为主,但这些焊接方法存在熔透能力有限、焊接效率低、热输入不可控性等问题。激光焊接匙孔不稳定,易形成气孔,影响接头性能。相比于常规激光焊接,激光热源摆动,能阻止匙孔失稳,将摆动激光与TIG复合,两种热源能场叠加使能量高效耦合,可使熔化效率提高,降低气孔
自从“未来材料”石墨烯被发现和广泛研究之后,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)材料凭借其自身原子级超薄厚度、高精度集成兼容和优异的光电性质在光电子器件应用方面具有独特优势。过渡金属硫族化合物是一类材料家族,其中典型代表是二硫化钼(MoS2)。二硫化钼凭借其具有独特的电子能带结构、优异的光电性能和独特的物理化学性质而受到人们的广泛关注。单层二硫化钼由于自身2H相原子堆垛结构,单层厚度不到1纳米,可见
热电池是一种依靠加热来激活的一次电源,激活时间短,拥有大电流放电能力,能在各种恶劣苛刻的野外环境下储存数十年而不失效。粉末压片法是目前常用的热电池正极-电解质复合片的制备方法,该法的制备工艺较为复杂、制备的复合片韧性差,生产成本较高,难以实现柔性以及异形化的单体热电池的制备。本文通过简单的流延成型工艺,制备了两种柔性氧化物薄膜正极以及柔性电解质薄膜,对两种薄膜正极的电化学性能和高温反应机理进行了研