论文部分内容阅读
有机光电探测器(Organic Photoelectric Detectors，OPDs)具有许多优势:探测范围大，材料选择广泛，可制造在柔性衬底上，成本低等。本论文采用有机小分子材料TCTA与无机分子MoO3掺杂形成的电荷转移复合物(ChargeTransferComplex，CTC)作为红外探测材料，进行红外光电探测研究。TCTA分子为p型分子，其电子最高占据轨道(HOMO)能级较低为～5.7 eV，MoO3具有高电负性，导带能级～6.24 eV。MoO3与p型分子TCTA掺杂形成复合材料后，TCTA分子HOMO上的电子会转移到导带从而形成电荷转移复合物。 本论文首先对TCTA∶MoO3复合物薄膜的性质进行了研究。TCTA∶MoO3复合物薄膜在真空腔内蒸镀到蓝宝石(Al2O3)衬底上后，对其进行红外吸收光谱测试和表面形貌AFM观测。红外吸收光谱图表明纯TCTA薄膜和纯MoO3薄膜在近红外波段(1000 nm-2000 nm)没有吸收峰，而TCTA∶MoO3复合物薄膜在各掺杂浓度（2 wt％，5 wt％，7 wt％，10 wt％，20 wt％，30 wt％）下均有位于～1550 nm的吸收峰，30wt％浓度复合物吸收峰最强，掺杂浓度10 wt％以下的薄膜中，5wt％掺杂浓度的薄膜吸收峰是最强的。AFM测试时选用轻敲模式，TCTA∶MoO3复合物薄膜的表面形貌都比较均匀，掺杂后没有出现团聚现象。各掺杂浓度（2 wt％，5 wt％，7 wt％，10wt％，20 wt％，30 wt％）的TCTA∶MoO3复合物薄膜粗糙度均为～0.32 nm，介于纯TCTA的粗糙度～0.22 nm和纯MoO3的粗糙度～0.42 nm之间。制备了结构为ITO/TCTA∶MoO3/Al(100 nm)的器件，通过优化掺杂浓度得出，掺杂浓度为5wt％的器件在各激光功率照射下的净光电流均优于其他掺杂浓度的器件。通过优化器件厚度得出，掺杂层厚度为130 nm时器件在各激光功率照射下的净光电流均优于85nm和100 nm的器件。通过器件响应率的计算得出，掺杂浓度为5wt％的器件的响应率相对于其他器件来说仍然是最高的。