紫外光敏宽禁带半导体材料的设计与制备

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紫外探测技术在许多领域有着重要的应用。小分子有机半导体材料由于其相对低廉的成本、良好的可加工性以及结构上的可设计性,作为无机半导体材料的有益的补充,在紫外光探测领域的研究正受到越来越多的重视。本论文以咔唑、芴为核心功能基元,结合三苯胺、联苯等辅助功能基元,设计、制备了具有较高的热稳定性、适宜的能带结构和较高的迁移率的有机半导体材料:3,6-二(1,1’:3’,1”-三苯基-5’-基)-9-(2-乙基)己基咔唑(PCP)、2-(1,1’:3’,1”-三苯基-5’-基)-9,9-二(4-二苯胺基苯基)芴(FP)。以PCP (FP)为给体、二(4-(4-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)二苯基硅(NSN)为受体,构筑的以PCP/NSN双层复合膜为活性层的平面异质结型有机紫外探测原型器件,显示出了对可见盲紫外光信号的较高的探测能力。发现了阴极材料的变化对器件响应光谱的影响。以基于PCP的原型器件(ITO/PEDOT:PSS/PCP/NSN/LiF/阴极)为例,当阴极材料由A1(13nm)变为A1(9nm)/Ag(30nm)双金属时,器件对ITO侧入射信号响应范围由300-380nm变为300-400nm,对阴极侧入射信号响应范围由210-380nm变为230-400nm。
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