專利名稱：一種有機紫外探測器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電子信息領(lǐng)域，特別涉及一種基于有機聚合物的紫外探測器及其制作方法。
背景技術(shù)：
紫外探測器被廣泛用于環(huán)境保護、紫外通信、天文學(xué)觀測、生物醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療衛(wèi) 生等領(lǐng)域。目前，已投入商用的紫外探測器，常用的是光電倍增管、硅基紫外光電二極管和 寬帶隙半導(dǎo)體紫外探測器。光電倍增管需要在高電壓下工作，而且體積笨重、效率低；硅基 紫外光電二極管需要附帶濾光片，價格昂貴；寬帶隙半導(dǎo)體紫外探測器具有體積小、靈敏度 高等優(yōu)點，但是寬帶隙半導(dǎo)體紫外探測器的制備工藝復(fù)雜，通常需要用到MBE、MOCVD等昂 貴的設(shè)備，成本偏高。因此人們開始注意到基于有機聚合物的紫外探測器，有機聚合物可以 通過旋涂成膜，工藝簡單，成本低廉，易于制成柔性器件，基于有機聚合物的紫外探測器具 有工藝簡單、低成本、低偏壓、高響應(yīng)度和可制成柔性器件等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、高響應(yīng)度的基于有機聚合物的紫外探測器。本 發(fā)明通過將空穴傳輸層物質(zhì)PVK和電子傳輸層物質(zhì)PBD按照質(zhì)量1 1的比例混合溶入氯 仿溶液里，經(jīng)旋涂成膜，形成“混合異質(zhì)結(jié)”。在任何位置上產(chǎn)生的激子，都可以通過很短的 路徑到達給體與受體的界面，從而使電荷分離的效率得到了提高。同時，在界面上形成的正 負載流子亦可通過較短的途徑到達電極，從而彌補載流子遷移率的不足。本發(fā)明的技術(shù)方案一種有機紫外探測器的結(jié)構(gòu)自下而上依次是ΙΤ0玻璃、PEDOT薄膜、PVK:PBD混合 薄膜、LiF薄膜、AL電極。其制作方法是在ITO玻璃上依次旋涂PEDOT薄膜、PVK:PBD混合 薄膜，然后真空蒸鍍LiF薄膜、AL電極。所述結(jié)構(gòu)中，ITO為陽極電極、PEDOT薄膜厚度為20nm、PVK:PBD混合薄膜厚度為 70 130nm、LiF薄膜厚度為lnm、AL電極厚度為lOOnm。PVK:PBD混合薄膜是PVK與PBD 按質(zhì)量11的比例混合溶入氯仿溶液中經(jīng)旋涂制成。PVK是一種有機聚合物，其全稱為聚乙烯咔唑。PBD是一種有機小分子物質(zhì)，其全稱是叔丁基聯(lián)苯苯基呃二唑。PEDOT的全稱是聚(3，4- 二氧乙基噻吩)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提出的基于有機聚合物的紫外探測器，具有工藝簡單、低成本、低偏壓、高 響應(yīng)度和可制成柔性器件等優(yōu)點；在環(huán)境保護、紫外通信、天文學(xué)觀測、生物醫(yī)學(xué)研究和醫(yī) 療衛(wèi)生等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。


圖1為基于有機聚合物的紫外探測器的光譜響應(yīng)圖，其中曲線1為在PVK:PBD混合薄膜厚度為70nm、零偏壓條件下的光譜響應(yīng)曲線。曲線2為在PVK:PBD混合薄膜厚度為lOOnm、零偏壓條件下的光譜響應(yīng)曲線。曲線3為在PVK:PBD混合薄膜厚度為130nm、零偏壓條件下的光譜響應(yīng)曲線。
具體實施例方式一種有機紫外探測器，其結(jié)構(gòu)自下而上依次是IT0玻璃、PED0T薄膜、PVK:PBD混合 薄膜、LiF薄膜、AL電極，其中PED0T的全稱是聚(3，4- 二氧乙基噻吩)，PVK是一種有機聚 合物，其全稱為聚乙烯咔唑，PBD是一種有機小分子物質(zhì)，其全稱是叔丁基聯(lián)苯苯基呃二唑， PVK和PBD按照質(zhì)量1 1的比例混合溶入氯仿溶液中經(jīng)旋涂制成PVK:PBD混合薄膜。實施方式一在IT0玻璃上旋涂厚度為20nm的PED0T薄膜，以90°C在真空烘箱中烘干30分鐘， 再在其上旋涂厚度為70nm的PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸鍍厚度為lnm的LiF薄膜，厚 度為lOOnm的AL電極。按上述實施方式所制作的有機紫外探測器，在零偏壓下的光譜響應(yīng)曲線如圖1中 曲線1所示，其響應(yīng)區(qū)間在280nm到360nm的紫外光區(qū)，對可見光無響應(yīng)；在340nm光照射下，其響應(yīng)度為28mA/W。實施方式二在IT0玻璃上旋涂厚度為20nm的PED0T薄膜，以90°C在真空烘箱中烘干30分鐘， 再在其上旋涂厚度為lOOnm的PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸鍍厚度為lnm的LiF薄膜，厚 度為lOOnm的AL電極。按上述實施方式所制作的有機紫外探測器，在零偏壓下的光譜響應(yīng)曲線如圖1中 曲線2所示，其響應(yīng)區(qū)間在280nm到360nm的紫外光區(qū)，對可見光無響應(yīng)；在340nm光照射 下，其響應(yīng)度為42mA/W。實施方式三在IT0玻璃上旋涂厚度為20nm的PED0T薄膜，以90°C在真空烘箱中烘干30分鐘， 再在其上旋涂厚度為130nm的PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸鍍厚度為lnm的LiF薄膜，厚 度為lOOnm的AL電極。按上述實施方式所制作的有機紫外探測器，在零偏壓下的光譜響應(yīng)曲線如圖1中 曲線3所示，其響應(yīng)區(qū)間在280nm到360nm的紫外光區(qū)，對可見光無響應(yīng)；在340nm光照射 下，其響應(yīng)度為15mA/W。
權(quán)利要求
一種有機紫外探測器，其特征在于，其結(jié)構(gòu)自下而上依次是ITO玻璃、PEDOT薄膜、PVK:PBD混合薄膜、LiF薄膜、AL電極，其中PVK是一種有機聚合物，其全稱為聚乙烯咔唑，PBD是一種有機小分子物質(zhì)，其全稱是叔丁基聯(lián)苯苯基呃二唑，PEDOT的全稱是聚(3，4-二氧乙基噻吩)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機紫外探測器，其特征在于，IT0為陽極電極、PED0T 薄膜厚度為20nm、PVK:PBD混合薄膜厚度為70 130nm、LiF薄膜厚度為lnm、AL電極厚度 為 lOOnrn。
3.如權(quán)利要求1所述的一種有機紫外探測器的制作方法，其特征在于在IT0玻璃上 依次旋涂PED0T薄膜、PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸鍍LiF薄膜、AL電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機紫外探測器的制作方法，其特征在于，PVK:PBD混合 薄膜是PVK與PBD按質(zhì)量1 1的比例混合溶入氯仿溶液中經(jīng)旋涂制成。
全文摘要
本區(qū) 明涉及一種有機紫外探測器及其制作方法，特別是一種基于有機聚合物的紫外探測器及其制作方法，屬于光電子信息領(lǐng)域?；谟袡C聚合物的紫外探測器的結(jié)構(gòu)自下而上依次是ITO玻璃、PEDOT薄膜、PVK:PBD混合薄膜、LiF薄膜、AL電極。其制作方法是在ITO玻璃上依次旋涂PEDOT薄膜、PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸鍍LiF薄膜、AL電極。所述結(jié)構(gòu)中，ITO為陽極電極、PEDOT薄膜厚度為20nm、PVK:PBD混合薄膜厚度為70～130nm、LiF薄膜厚度為1nm、AL電極厚度為100nm。本發(fā)明的優(yōu)點在于工藝簡單、低成本、低偏壓、高響應(yīng)度和可制成柔性器件；在環(huán)境保護、紫外通信、天文學(xué)觀測、生物醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。
文檔編號H01L51/48GK101800289SQ20101012800
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者代千, 孫建, 張希清, 彭寬軍 申請人:北京交通大學(xué)