一种有机宽光谱光电探测实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种有机宽光谱光电探测实验装置。

背景技术：

光电探测器件在工业及科学领域中有着至关重要的作用，包括图像检测、通信、环境检测、远程控制、救援等。目前的探测器主要是以响应范围较窄的无机探测器为主，例如GaN、Si及InGaAs探测器。而宽光谱响应的有机光电探测器俨然已经成为研究热点之一。目前，在众多高校的近代物理实验中，最常用的实验是研究光电二极管的光电特性，然而，现有的光电探测实验装置主要存在以下三个缺点：（1）光电二极管光电响应探头由无机材料制备，光谱响应范围较窄；（2）光电响应探头材料单一，无法使实验操作者理解半导体材料，尤其是有机半导体材料的一些特性。（3）实验数据记录繁琐易错，实验处理繁琐。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能让实验操作者更好地理解半导体的特性，又能产生若干组实验数据且最大程度地计算出光电探测器的参数的有机宽光谱光电探测实验装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种有机宽光谱光电探测实验装置，包括底座、复色光源、光栅单色仪、遮光器、暗箱和测试仪，所述复色光源、光栅单色仪和遮光器依次安装在底座上，且复色光源、光栅单色仪和遮光器依次配合，所述复色光源连接外部电源，所述暗箱内设置有有机光电探头，所述有机光电探头对应于遮光器配合设置，所述测试仪与有机光电探头的输出端电性连接。

本实用新型进一步设置为：所述复色光源为氙灯。

本实用新型进一步设置为：所述有机光电探头的结构为ITO/CuPc/C60/Al有机结构。

本实用新型进一步设置为：所述有机光电探头的ITO/CuPc/C60/Al有机结构的各膜层厚度依次为100nm、20nm、40nm和100nm。

本实用新型进一步设置为：所述暗箱的顶部为可拆卸上盖设置。

本实用新型具有下述优点：通过在底座上设置复色光源，由光栅单色仪筛选出不同波长的光，通过打开或关闭遮光器，利用其后放设置有机光电探头进行光电响应测量，由测试仪测量各波长的光电响应曲线，本实用新型使得实验的光谱响应范围拓宽，有助于更加直观的理解光电探测器的工作机理，实验操作者可以探测器的各种参数进行方便、快速测量，有助于更加了解光电探测器的实际意义；

既能让实验操作者更好地理解半导体的特性，又能产生若干组实验数据且最大程度地计算出光电探测器的参数，避免了实验操作者往往对探测器参数没有直观的认识，进而无法更好的理解光电探测的实际意义的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是光电探测对紫外-可见光波段的响应曲线；

图3是光电探测对近红外波段的响应曲线；

图4是光电探测对各波长的探测率。

图中：1、底座；2、复色光源；3、光栅单色仪；4、遮光器；5、暗箱；6、测试仪；7、有机光电探头。

具体实施方式

参照图1所示，本实施例的一种有机宽光谱光电探测实验装置，包括底座1、复色光源2、光栅单色仪3、遮光器4、暗箱5和测试仪6，所述复色光源2、光栅单色仪3和遮光器4依次安装在底座1上，且复色光源2、光栅单色仪3和遮光器4依次配合（复色光源2、光栅单色仪3、遮光器4和暗箱5之间均只有一个通路连通，其他均为密闭不透光封闭，复色光源2、光栅单色仪3、遮光器4和暗箱5之间通过唯一通路将光源依次传输到探头7上），所述复色光源2连接外部电源，所述暗箱5内设置有有机光电探头7，所述有机光电探头7对应于遮光器4配合设置，所述测试仪6与有机光电探头7的输出端电性连接，所述测试仪6上设有RS232通信接口，所述测试仪6通过RS232数据线连接至配合设置的计算机所述设置的计算机上带有自编的LabView程序。

所述复色光源2包括光源本体（氙灯）和设于光源下的支撑杆，所述支撑杆下部设有与所述螺孔配合的螺纹。

所述有机光电探头7的结构为ITO/CuPc/C60/Al有机结构。

所述有机光电探头7的ITO/CuPc/C60/Al有机结构的各膜层厚度依次为100nm、20nm、40nm和100nm。

所述暗箱5的顶部为可拆卸上盖设置，所述箱体的底部和底座1配合设有螺孔。

通过采用上述技术方案，工作原理为，搭建好实物器件，利用LabVIEW程序，将RS232端口的波特率设置为9600，数据位设置为8位，停止位设置为1.0，流控制和奇偶校验设置为None。设置扫描数据点数为10000个，相邻两个扫描点之间等待300ms。选择照射光波长为500nm，将遮光器4关闭，待扫描到20s时打开遮光器4，再次等待扫描至40s时关闭遮光器4。此后更换不同的照射光波长，按相同的方法进行扫描，最后测得不同照射光波长的光电响应曲线，本实施例中紫外-可见-近红外响应的光电曲线如图2和图3所示。不同波长照射下的光电响应曲线扫描完毕后，进行探测率参数测量，测量曲线如图4所示。

通过在底座1上设置复色光源2，由光栅单色仪3筛选出不同波长的光，通过打开或关闭遮光器4，利用其后放设置有机光电探头7进行光电响应测量，由测试仪6通过RS232通信接口、RS232数据线利用计算机快速准确的测量各波长的光电响应曲线。本实用新型使得实验的光谱响应范围拓宽，有助于更加直观的理解光电探测器的工作机理，实验操作者可以探测器的各种参数进行方便、快速测量，有助于更加了解光电探测器的实际意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。