专利名称：一种有机紫外探测器及其制作方法
技术领域：
本发明属于光电子信息领域，特别涉及一种基于有机聚合物的紫外探测器及其制作方法。
背景技术：
紫外探测器被广泛用于环境保护、紫外通信、天文学观测、生物医学研究和医疗卫 生等领域。目前，已投入商用的紫外探测器，常用的是光电倍增管、硅基紫外光电二极管和 宽带隙半导体紫外探测器。光电倍增管需要在高电压下工作，而且体积笨重、效率低；硅基 紫外光电二极管需要附带滤光片，价格昂贵；宽带隙半导体紫外探测器具有体积小、灵敏度 高等优点，但是宽带隙半导体紫外探测器的制备工艺复杂，通常需要用到MBE、MOCVD等昂 贵的设备，成本偏高。因此人们开始注意到基于有机聚合物的紫外探测器，有机聚合物可以 通过旋涂成膜，工艺简单，成本低廉，易于制成柔性器件，基于有机聚合物的紫外探测器具 有工艺简单、低成本、低偏压、高响应度和可制成柔性器件等优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本、高响应度的基于有机聚合物的紫外探测器。本 发明通过将空穴传输层物质PVK和电子传输层物质PBD按照质量1 1的比例混合溶入氯 仿溶液里，经旋涂成膜，形成“混合异质结”。在任何位置上产生的激子，都可以通过很短的 路径到达给体与受体的界面，从而使电荷分离的效率得到了提高。同时，在界面上形成的正 负载流子亦可通过较短的途径到达电极，从而弥补载流子迁移率的不足。本发明的技术方案一种有机紫外探测器的结构自下而上依次是ΙΤ0玻璃、PEDOT薄膜、PVK:PBD混合 薄膜、LiF薄膜、AL电极。其制作方法是在ITO玻璃上依次旋涂PEDOT薄膜、PVK:PBD混合 薄膜，然后真空蒸镀LiF薄膜、AL电极。所述结构中，ITO为阳极电极、PEDOT薄膜厚度为20nm、PVK:PBD混合薄膜厚度为 70 130nm、LiF薄膜厚度为lnm、AL电极厚度为lOOnm。PVK:PBD混合薄膜是PVK与PBD 按质量11的比例混合溶入氯仿溶液中经旋涂制成。PVK是一种有机聚合物，其全称为聚乙烯咔唑。PBD是一种有机小分子物质，其全称是叔丁基联苯苯基呃二唑。PEDOT的全称是聚(3，4- 二氧乙基噻吩)。本发明的有益效果本发明提出的基于有机聚合物的紫外探测器，具有工艺简单、低成本、低偏压、高 响应度和可制成柔性器件等优点；在环境保护、紫外通信、天文学观测、生物医学研究和医 疗卫生等领域具有重要的应用前景。
图1为基于有机聚合物的紫外探测器的光谱响应图，其中曲线1为在PVK:PBD混合薄膜厚度为70nm、零偏压条件下的光谱响应曲线。曲线2为在PVK:PBD混合薄膜厚度为lOOnm、零偏压条件下的光谱响应曲线。曲线3为在PVK:PBD混合薄膜厚度为130nm、零偏压条件下的光谱响应曲线。
具体实施例方式一种有机紫外探测器，其结构自下而上依次是IT0玻璃、PED0T薄膜、PVK:PBD混合 薄膜、LiF薄膜、AL电极，其中PED0T的全称是聚(3，4- 二氧乙基噻吩)，PVK是一种有机聚 合物，其全称为聚乙烯咔唑，PBD是一种有机小分子物质，其全称是叔丁基联苯苯基呃二唑， PVK和PBD按照质量1 1的比例混合溶入氯仿溶液中经旋涂制成PVK:PBD混合薄膜。实施方式一在IT0玻璃上旋涂厚度为20nm的PED0T薄膜，以90°C在真空烘箱中烘干30分钟， 再在其上旋涂厚度为70nm的PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸镀厚度为lnm的LiF薄膜，厚 度为lOOnm的AL电极。按上述实施方式所制作的有机紫外探测器，在零偏压下的光谱响应曲线如图1中 曲线1所示，其响应区间在280nm到360nm的紫外光区，对可见光无响应；在340nm光照射下，其响应度为28mA/W。实施方式二在IT0玻璃上旋涂厚度为20nm的PED0T薄膜，以90°C在真空烘箱中烘干30分钟， 再在其上旋涂厚度为lOOnm的PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸镀厚度为lnm的LiF薄膜，厚 度为lOOnm的AL电极。按上述实施方式所制作的有机紫外探测器，在零偏压下的光谱响应曲线如图1中 曲线2所示，其响应区间在280nm到360nm的紫外光区，对可见光无响应；在340nm光照射 下，其响应度为42mA/W。实施方式三在IT0玻璃上旋涂厚度为20nm的PED0T薄膜，以90°C在真空烘箱中烘干30分钟， 再在其上旋涂厚度为130nm的PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸镀厚度为lnm的LiF薄膜，厚 度为lOOnm的AL电极。按上述实施方式所制作的有机紫外探测器，在零偏压下的光谱响应曲线如图1中 曲线3所示，其响应区间在280nm到360nm的紫外光区，对可见光无响应；在340nm光照射 下，其响应度为15mA/W。
权利要求
一种有机紫外探测器，其特征在于，其结构自下而上依次是ITO玻璃、PEDOT薄膜、PVK:PBD混合薄膜、LiF薄膜、AL电极，其中PVK是一种有机聚合物，其全称为聚乙烯咔唑，PBD是一种有机小分子物质，其全称是叔丁基联苯苯基呃二唑，PEDOT的全称是聚(3，4-二氧乙基噻吩)。
2.根据权利要求1所述的一种有机紫外探测器，其特征在于，IT0为阳极电极、PED0T 薄膜厚度为20nm、PVK:PBD混合薄膜厚度为70 130nm、LiF薄膜厚度为lnm、AL电极厚度 为 lOOnrn。
3.如权利要求1所述的一种有机紫外探测器的制作方法，其特征在于在IT0玻璃上 依次旋涂PED0T薄膜、PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸镀LiF薄膜、AL电极。
4.根据权利要求3所述的一种有机紫外探测器的制作方法，其特征在于，PVK:PBD混合 薄膜是PVK与PBD按质量1 1的比例混合溶入氯仿溶液中经旋涂制成。
全文摘要
本區 明涉及一种有机紫外探测器及其制作方法，特别是一种基于有机聚合物的紫外探测器及其制作方法，属于光电子信息领域。基于有机聚合物的紫外探测器的结构自下而上依次是ITO玻璃、PEDOT薄膜、PVK:PBD混合薄膜、LiF薄膜、AL电极。其制作方法是在ITO玻璃上依次旋涂PEDOT薄膜、PVK:PBD混合薄膜，然后真空蒸镀LiF薄膜、AL电极。所述结构中，ITO为阳极电极、PEDOT薄膜厚度为20nm、PVK:PBD混合薄膜厚度为70～130nm、LiF薄膜厚度为1nm、AL电极厚度为100nm。本发明的优点在于工艺简单、低成本、低偏压、高响应度和可制成柔性器件；在环境保护、紫外通信、天文学观测、生物医学研究和医疗卫生等领域具有重要的应用前景。
文档编号H01L51/48GK101800289SQ20101012800
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者代千, 孙建, 张希清, 彭宽军 申请人:北京交通大学