[发明专利]一种宽光谱响应光电探测器

说明书

本发明属于光电探测技术领域，具体为一种宽光谱响应光电探测器,包括第一探测单元(2)、连接单元(3)、和第二探测单元(4)，其特征在于：所述第一探测单元(2)设置在透明导电基底(1)之上，且其波长响应范围为从近紫外光到可见光，所述透明导电基底(1)为四层结构，包括第一玻璃基底(101)、第二介质层(102)、第三透明金属层(103)和第四介质层(104)，且所述第二介质层(102)层叠在第一玻璃基底(101)之上，所述第三透明金属层(103)层叠在第二介质层(102)之上，所述第四介质层(104)层叠在第三透明金属层(103)之上。

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，具体为一种宽光谱响应光电探测器。

背景技术

光探测器是一种新型的探测技术，广泛应用于环境监测、天文学、国防军事和天际通信等领域。目前使用的光探测器主要以光电二极管为主，其体积较大，工作电压高，设备昂贵。有机光电探测器由于具有柔性、廉价和易于集成等众多优点，它在消费类电子产品、家用器具、智能建筑照明、工业、生产安全、卫生保健和生命科学、环境、玩具和教育等领域将有广泛的应用。

受限与有机光电材料的吸收波段，传统的有机光电探测器响应波长覆盖范围窄，无法做到紫外、可见与近红外全波段的光电响应。例如中国发明专利“CN201010298900.0平面构型有机红外或紫外光伏半导体探测器”公开的有机光电探测器，其光电响应范围只能在紫外区域或者红外区域，在其他波段没有响应。从紫外-可见到近红外都有响应的全波段光电探测器的创新具备重要的产业和研究意义。但是目前报道的紫外-可见到近红外都有响应的全波段光电探测器的响应度都较低。

所以提供一种高响应度的宽光谱响应光电探测器成为我们要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高响应度的宽光谱响应光电探测器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种宽光谱响应光电探测器，包括第一探测单元、连接单元、和第二探测单元，其特征在于：所述第一探测单元设置在透明导电基底之上，且其波长响应范围为从近紫外光到可见光，所述透明导电基底为四层结构，包括第一玻璃基底、第二介质层、第三透明金属层和第四介质层，且所述第二介质层层叠在第一玻璃基底之上，所述第三透明金属层层叠在第二介质层之上，所述第四介质层层叠在第三透明金属层之上，所述第一探测单元为PIN型结构，包括第一P型层，第一I型层和第一N型层，且所述的第一P型层，第一I型层和第一N型层呈依次层叠结构，所述第二探测单元设置在连接单元之上，且其波长响应范围为从可见光到近红外光，第二探测单元为NIP型结构，包括第二N型层、第二I型层、第二P型层和不透明电极层，且所述的第二N型层、第二I型层、第二P型层和不透明电极层呈依次层叠结构，所述连接单元为石墨烯，石墨烯层的厚度为10-50nm，且从连接单元引出导线作为宽光谱响应光电探测器的阴极，所述的透明导电基底的第三透明金属层与第二探测单元的不透明电极层使用导线连接，共同作为宽光谱响应光电探测器的阳极。

作为优选的，所述第一玻璃基底的厚度0.5-7，所述第二介质层为PEDOT:PSS与TAPC的复合材料制备而成，其中PEDOT:PSS与TAPC的摩尔比为6：(1-3)，所述第二介质层的厚度为50-70nm，所述第三透明金属层为铝和锗的合金，其中铝与锗的摩尔比为9：(1-2)，第三透明金属层的厚度为10-30nm，所述第四介质层为MoO₃与TAPC的复合材料制备而成，其中MoO₃与TAPC的摩尔比为8：(1-2)，所述第四介质层的厚度为30-60nm。