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溶液法制备全有机P3HT光电探测器

张丽 杨丹 王好伟 王依山 杨盛谊

张丽, 杨丹, 王好伟, 王依山, 杨盛谊. 溶液法制备全有机P3HT光电探测器[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2975-2980.
引用本文: 张丽, 杨丹, 王好伟, 王依山, 杨盛谊. 溶液法制备全有机P3HT光电探测器[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2975-2980.
Zhang Li, Yang Dan, Wang Haowei, Wang Yishan, Yang Shengyi. Solution-processed all-organic P3HT-based photodetector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 2975-2980.
Citation: Zhang Li, Yang Dan, Wang Haowei, Wang Yishan, Yang Shengyi. Solution-processed all-organic P3HT-based photodetector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 2975-2980.

溶液法制备全有机P3HT光电探测器

基金项目: 

国家自然科学基金(60777025);北京市科技新星计划交叉学科合作项目(XXHZ201204);北京理工大学杰出中青年教师支持计划项目(BIT-JC-201005);"111"引智计划项目(BIT111-201101)

详细信息
    作者简介:

    张丽(1988-),女,博士生,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:zhll_2008@126.com;杨盛谊(1971-),男,教授,博士生导师,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:syyang@bit.edu.cn

    张丽(1988-),女,博士生,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:zhll_2008@126.com;杨盛谊(1971-),男,教授,博士生导师,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:syyang@bit.edu.cn

  • 中图分类号: O64;O482.3

Solution-processed all-organic P3HT-based photodetector

  • 摘要: 基于场效应晶体管(FET)结构的光电探测器能通过栅压抑制噪声信号并具有光电信号放大的功能。有机半导体材料已经被广泛应用到光敏晶体管中,全有机探测器对于实现大面积器件制备、降低成本及柔性器件具有十分重大的意义。然而,多层有机聚合物的成膜,必须避免在溶液制备过程中的溶剂腐蚀问题。实验中,采用顶栅底接触(TGBC)FET结构及正交溶剂(orthogonal solvent)的方法,以乙酸丁酯作为聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的溶剂,避免对聚(3-己基噻吩)(P3HT)有源层的破坏,成功制备了性能优良的全有机光电探测器Au(源漏极)/P3HT(150 nm)/PMMA(800 nm)/Al(栅极),其开/关电流比达到103,迁移率达810-3 cm2V-1s-1。该器件对350~650 nm的光照均有响应,在0.1 mW/cm2光照下其明/暗电流比达75。在600 nm光照下,其最大响应度达到0.28 A/W,其响应度变化趋势与P3HT的吸收光谱情况相似。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-10
  • 修回日期:  2015-09-28
  • 刊出日期:  2015-10-25

溶液法制备全有机P3HT光电探测器

    作者简介:

    张丽(1988-),女,博士生,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:zhll_2008@126.com;杨盛谊(1971-),男,教授,博士生导师,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:syyang@bit.edu.cn

    张丽(1988-),女,博士生,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:zhll_2008@126.com;杨盛谊(1971-),男,教授,博士生导师,主要从事纳米光子学材料与器件方面的研究。Email:syyang@bit.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(60777025);北京市科技新星计划交叉学科合作项目(XXHZ201204);北京理工大学杰出中青年教师支持计划项目(BIT-JC-201005);"111"引智计划项目(BIT111-201101)

  • 中图分类号: O64;O482.3

摘要: 基于场效应晶体管(FET)结构的光电探测器能通过栅压抑制噪声信号并具有光电信号放大的功能。有机半导体材料已经被广泛应用到光敏晶体管中,全有机探测器对于实现大面积器件制备、降低成本及柔性器件具有十分重大的意义。然而,多层有机聚合物的成膜,必须避免在溶液制备过程中的溶剂腐蚀问题。实验中,采用顶栅底接触(TGBC)FET结构及正交溶剂(orthogonal solvent)的方法,以乙酸丁酯作为聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的溶剂,避免对聚(3-己基噻吩)(P3HT)有源层的破坏,成功制备了性能优良的全有机光电探测器Au(源漏极)/P3HT(150 nm)/PMMA(800 nm)/Al(栅极),其开/关电流比达到103,迁移率达810-3 cm2V-1s-1。该器件对350~650 nm的光照均有响应,在0.1 mW/cm2光照下其明/暗电流比达75。在600 nm光照下,其最大响应度达到0.28 A/W,其响应度变化趋势与P3HT的吸收光谱情况相似。

English Abstract

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