[发明专利]一种常温制备柔性有机光探测器的方法及有机光探测器

说明书

本发明属于光探测器技术领域，涉及一种常温制备柔性有机光探测器的方法及有机光探测器。所述常温制备柔性有机光探测器的方法包括清洗衬底，并对衬底表面进行臭氧处理；以氯仿作为溶剂，分别加入三羟甲基丙烷三(3‑巯基丙酸酯)、三烯丙基异氰脲酸酯和二苯基（2,4,6‑三甲基苯甲酰基）‑氧化膦，以及半导体有机小分子材料；使用旋涂仪用旋转涂布在衬底被处理的表面上涂抹有机溶液，形成浆料层；将涂抹有机溶液后的衬底放入手套箱中用紫外线光照固化，使将料层形成功能薄膜层；在功能薄膜层远离衬底的一侧制备电极。本发明实现了在常温情况下制备有机光探测器，节省成本，可与各种衬底兼容，且光探测器性能良好。

技术领域

本发明属于光探测器技术领域，涉及一种常温制备柔性有机光探测器的方法及有机光探测器。

背景技术

光探测器是一种能够探测入射到其面上的光功率，并把该光功率变化转化为相应的电流变化的电子器件；在通信产业、国防电子、健康检测等领域中得到了广泛的应用。光探测器按照结构划分可以分为很多类，其中，金属-半导体-金属结构的光探测器由于结构简单，简化了加工、制备的步骤，受到广泛的关注和研究；该结构的光探测器主要包括衬底、半导体薄膜、金属电极薄膜三部分组成。其中，半导体材料是最重要的功能材料，是光探测器中入射光的吸收，激子产生与分离、以及载流子传输的介质材料，决定了光探测器件的性能。

目前市面上广泛应用的光探测器的材料通常为价格相对昂贵的无机半导体，常用的无机半导体材料主要有Si、Ge、GaN、SiC、ZnO等，该类无机半导体薄膜的制备对仪器要求很高，常用的制备方法是在较高真空的环境中进行如物理气相淀积和化学气相淀积。另外，为了提高薄膜质量，通常在薄膜制备后要进行一次高温热退火来提高薄膜的结晶度，增加半导体材料的迁移率。由于受柔性衬底的耐高温特性差的限制，基于无机材料的光探测器件通常集成在非柔性衬底上。

近年来，有机电子学和有机电子器件的研究在诸多应用领域取得了巨大的进步，如有机柔性发光二极管、有机场效应晶体管矩阵、人造电子皮肤、生物化学传感器等。与此同时，有机半导体材料的特有的光电特性使得它在光信号检测应用领域拥有强有力的竞争力，为光电信号感知与探测领域带来了新的契机。有机光敏材料能有效吸收光谱范围由紫外到近红外的光，并且保持很好的光电产率。基于有机半导体材料的金属-半导体-金属结构的光探测器，然而，较短的激子扩散长度和较低的迁移率同时制约了光探测器的器件性能。另外，通常有机半导体薄膜在制备后也需要加热退火，对衬底的耐温性也提出一定的要求。从工艺角度来看，将基于有机半导体材料的薄膜进行室温制备，使得有机材料能够与柔性和非柔性等几乎所有衬底完美兼容，具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种常温制备柔性有机光探测器的方法及有机光探测器，从而实现在常温状态下制备有机光探测器。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种常温制备柔性有机光探测器的方法，包括，

处理衬底，用浓度在99.5%以上的高纯酒精对衬底表面进行清洗，然后对衬底表面进行臭氧处理；

有机溶液的配制，以氯仿作为溶剂，分别加入三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)和三烯丙基异氰脲酸酯作为反应单体，加入二苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）-氧化膦作为光引发剂，以及半导体有机小分子材料；

涂抹有机溶液，使用旋涂仪用旋转涂布在衬底被处理的表面上涂抹溶液，形成浆料层；

光诱导硫醇-烯烃点击反应，将涂抹有机溶液后的衬底放入手套箱中用紫外线光照固化，使将料层形成功能薄膜层；

制作电极，在功能薄膜层远离衬底的一侧制备电极。

进一步的，所述处理衬底，包括对衬底表面进行臭氧处理10-30min。