基于綠光有機光敏二極管緩沖層對器件特性的影響.pdf

1、有機光敏二極管（Organic photodiodes，OPDs）因有機材料功能豐感富，光波段可人為調(diào)控，器件工藝與制備簡單，可在柔性襯底上制備等諸多優(yōu)點，在有機光電探測、圖像傳感、光控電路、光學通信等方面具有良好的應(yīng)用前景。有機光敏二極管的光暗電流的大小是衡量器件的主要參數(shù)，比探測率是綜合考慮光暗電流大小的性能指標。緩沖層是影響器件光暗電流大小重要因素之一，因此，研究緩沖層材料、結(jié)構(gòu)、厚度等參數(shù)對器件光暗電流影響進一步提高其光電特性是

2、十分必要的。
　　為此本文以ITO/P3HT：PC61BM/A1為基本結(jié)構(gòu)，首先，研究了緩沖層的參數(shù)對器件光暗電流影響。在研究材料特性基礎(chǔ)上.制定了研究方案，分別研究了浴銅靈（BCP）、氣化鋰（LiF）、三氧化鉬（MoO3）和酞菁銅（CuPc）作為陽/陰極不同功能的緩沖層，及其厚度對器件光生電流與暗電流的影響。實驗表明，BCP作為陰極阻擋層時，暗電流幾乎降低了2個數(shù)量級，但光電流也有明顯所降低；MoO3、CuPc作陽緩沖層，LiF

3、作陰極緩沖時，器件的光電流有較好提升，但暗電流也隨之增大。從以上單層緩沖層的研究中發(fā)現(xiàn)，單一緩沖層在減小暗電流時，光電流也會降低；增加光電流時，暗電流也明顯增加。難以獲得理想的光暗電流，實現(xiàn)高性能的比探測率器件。
　　在研究緩沖層材料特性及機理基礎(chǔ)上，依據(jù)研究結(jié)果制定了復(fù)合緩沖層研究方案，提出了MoO3/CuPc、BCP/LiF、BCP/MoO33種復(fù)合緩沖層結(jié)構(gòu)，并通過實驗進行了研究。實驗表明，在這3種復(fù)合緩沖層結(jié)構(gòu)中，MoOs

4、/CuPc、BCP/LiF2種結(jié)構(gòu)，器件的光暗電流都隨之降低，比探測率無明顯提升。BCP/MoO3陰極復(fù)合型緩沖層結(jié)構(gòu)，器件在-0.5V偏壓下，3mw/cm2綠光LED光照下，暗電流從無緩沖層時的2.43×10-5A降低到1.24×10-6A，降低了94.9％，光生電流從5.95×10-5A增大到2.51×10-4A，增加了422%。比探測率從7.12×109增加到1.33×1011Jones，增加了18.7倍。BCP/MoO3可有效提