光电器件由于在导弹预警、空间传输、高压电晕监测、野外火灾遥感、医学消毒、特种显示、照明以及背光源等军用和民用领域中具有巨大应用潜力而受到人们的重视,其中,紫外探测-电致发光一体化器件近年来备受关注。然而,作为一门前沿交叉学科,紫外探测-电致发光一体化器件的发展受到了器件机理、关键材料、结构设计、制备工艺等方面的制约,其中,对于器件结构和材料设计的研究的需求尤为迫切。鉴于此,本工作从多种器件结构、能量传递机理、新型制备工艺以及材料合成设计4个方面出发,研究了其对紫外探测-电致发光一体化器件性能的影响,具体研究内容如下:一、研究了不同激子调控层(Exciton Adjusting Layer,EAL)和电子传输层(Electron Transoprt Layer,ETL)对紫外探测-电致发光一体化器件性能的影响选取4种有代表性的有机材料作为EAL制备了一体化器件,分析了其对器件性能的影响。结果表明,基于宽带隙的EAL制备的器件在探测模式下可以抑制漏电流,且在发光模式下可以提高空穴注入效率,从而能够同时提高器件的探测和发光性能。并且,通过光场仿真证明了调控EAL的厚度能够优化器件中的光场分布,从而提高其探测和发光效率。同时,我们挑选5种有机材料作为ETL制备了一体化器件,研究了ETL对器件性能的影响。结果表明,具有低能级差、高电子迁移率的ETL可以有效增强电子的注入和传输效率,并且阻挡空穴从活性层泄漏到阴极,进而实现了一体化器件在探测模式下探测率的提升以及在发光模式下亮度的增加。二、研究了主客体能量传递效应对紫外探测-电致发光一体化器件性能的影响首先利用两种具有三线态-三线态湮灭(Triplet-Triplet Annihilation,TTA)效应的材料,制备了高性能紫外探测-电致发光一体化器件。其器件在探测模式下的探测率提高了34.6倍,发光模式下的亮度提高了7倍。该结果证实了TTA过程能够增强主客体间的能量传递,从而提升一体化器件的探测及其发光性能。另一方面,通过将不同浓度的热延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)材料(本工作选取4CzIPN为代表)作为客体掺杂到诱导聚集态发光(Aggregation Induced Emission,AIE)材料中,基于其发射淬灭抑制理论和能量转移机制,制备了一体化器件并研究了对其性能的影响。结果表明,当4CzIPN的掺杂浓度为15%时,其器件的探测及发光性能最高。且通过模拟仿真,研究了活性层中的能量分布随着掺杂浓度变化的趋势,证明了掺杂TADF材料能够有效提高基于AIE材料的紫外探测-电致发光一体化器件的器件性能。三、率先运用多步气相辅助沉积法制备了紫外探测-发光一体化器件,研究了该制备工艺对器件性能的影响利用多步气相辅助沉积法,优化了钙钛矿薄膜结晶过程及表面纳米结构,制备了基于钙钛矿的紫外探测-发光一体化器件。同时,辅以仿真模拟,调整了其内部光场分布,使之能同时兼顾高探测、发光性能的要求。结果表明,基于此法制备的一体化器件的探测率相比原始器件提高了3个数量级,发光亮度提高了6.27倍。此外,采用该方法制备的器件无需空穴传输层来平衡载流子传输,有效地简化了一体化器件的结构和制备过程。四、设计合成了新型全无机钙钛矿量子点材料,研究了其作为紫外探测-发光一体化器件活性层材料的可行性利用金属镓和苯甲醇,合成了高热稳定性的红、绿、蓝色钙钛矿量子点材料,在80~oC的高温下耐热性分别达到80%、80%、90%;其中,绿色钙钛矿量子点材料在溶液和薄膜中的荧光产率为99.8%和72%。该方法发现了由酰胺合成螯合物的新途径,并且首次将金属原子引入到钙钛矿材料的制备过程中,合成了具有优异热稳定性及高荧光产率的全无机钙钛矿量子点,拓宽了材料的设计选择范围,解决了钙钛矿材料迈向实用化的巨大难题。综上所述,本工作对有机功能层、主客体能量传递效应、多步气相辅助沉积法3个方面进行了深入细致的研究,获得了高性能的紫外探测-发光一体化器件,为今后高探测率、高发光效率的紫外探测-发光一体化器件在器件结构和理论基础方面的研究提供了参考;同时,设计合成了稳定的全无机钙钛矿量子点,讨论了其作为高性能紫外探测-发光一体化器件的活性层材料的可行性,为新型一体化光电器件进行了材料方面的储备。