基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器
专利汇可以提供基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及光电探测器制作领域，一种基于8-羟基喹啉 铝 /金属 异质结 的热 电子 光电探测器，由 阳极 层、有机 半导体 层、 银 纳米颗粒层、 阴极 层组成，阳极层为铟 锡 氧 化物ITO，银纳米颗粒层和阴极层构成金属复合 电极 层， 有机半导体 层与金属复合电极层构成 肖特基结 。本发明还涉及基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器的制备方法，本发明中设计的光电探测器，在正向 偏压 的条件下，暗 电流 保持在几十皮安级别，而亮电流呈现开启状态。，下面是基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器专利的具体信息内容。
1.一种基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器，由阳极层、有机半导体层、银纳米颗粒层、阴极层组成，其特征在于：阳极层为铟锡氧化物ITO，银纳米颗粒层和阴极层构成金属复合电极层，有机半导体层与金属复合电极层构成肖特基结。
2.根据权利要求1所述的一种基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器，其特征在于：有机半导体层为厚度50纳米 ±0.5纳米的8-羟基喹啉铝Alq3，银纳米颗粒层为5±0.03纳米的银Ag纳米颗粒。
3.制作基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器的方法，其特征在于按照如下的步骤进行：
步骤一、将氧化铟锡导电玻璃进行搓洗，并用去离子水、无水乙醇、丙酮、异丙醇分别在超声条件下清洗，然后装入蒸镀炉，当压强降到0.0005帕以下时开始蒸镀；
步骤二、氧化铟锡导电玻璃在旋转条件下，以 0.2 纳米/秒的速率蒸镀 50±0.5纳米厚的有机半导体Alq3层，接着以 0.02 纳米/秒的低速率蒸镀 5±0.03纳米的银纳米颗粒，最后以0.4纳米/秒的速率蒸镀10±0.05纳米厚的Al阴极。
4.根据权利要求3所述的制作一种基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器的方法，其特征在于：步骤二中，低速率蒸镀Ag，以形成纳米颗粒，随后，需保形蒸镀Al电极。
基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器
技术领域
背景技术
发明内容
步骤一、ITO玻璃预处理，用洗洁精与去污粉将ITO玻璃搓洗干净，分别用无水乙醇、丙酮、异丙醇各超声清洗15分钟，于异丙醇中待用。
具体实施方式
Ag：1000 毫克
Alq3：200 毫克
丙酮：250 毫升
去离子水：2000 毫升
异丙醇：300 毫升
洗洁精：2±0.5 毫升
导电玻璃（氧化铟锡ITO）：25 毫摩尔/升×25 毫摩尔/升×1 毫摩尔/升
本发明有机光电探测器件为四层结构，分别为阳极层、有机半导体层、银纳米颗粒层、阴极层，阳极层为ITO透明电极，该电极制备在玻璃衬底上，作为基底层，阳极层上方为有机半导体Alq3层；有机半导体层上方为Ag纳米颗粒；其上为Al阴极层。
对制备所需的化学物质材料要进行精选，并进行质量、纯度、浓度、细度、精度控制：（毫克）
Al：固态丝状，丝状直径2毫米纯度 99.99%
Ag：固态颗粒，φ2*5 毫米纯度 99.99%
Alq3：固态粉体，粉体粒径≤28 微米纯度 98%
丙酮：液态液体，纯度 99.5％
去离子水：液态液体，纯度 99.99％
异丙醇：液态液体，纯度 99.5％
导电玻璃（氧化铟锡ITO）：氧化铟锡 ITO，固态固体，透射率86％，方阻 10 Ω/□，表面粗糙度 Ra 0.16 - 0.32 纳米
（2）导电玻璃预处理
1) 氧化铟锡导电玻璃置于有SDS（十二烷基硫酸钠）粉和洗洁精的混合溶液中超声1小时；
2) 带一次性手套反复搓洗氧化铟锡导电玻璃正反面，直到用去离子水冲洗正反面形成水膜为止；
3) 将导电玻璃置于超声波清洗器中，加入去离子水，超声清洗15 分钟；
4) 将导电玻璃置于超声波清洗器中，加入丙酮，超声清洗15 分钟；
5) 将导电玻璃置于超声波清洗器中，加入异丙醇，超声清洗15 分钟；
（3）真空蒸镀、形态转换、气相沉积、薄膜生长、制备有机光电探测器件
1) 制备在真空蒸镀炉中进行；
2) 放置导电玻璃
打开真空蒸镀炉，将导电玻璃固定于炉腔顶部的转盘上，导电玻璃氧化铟锡面朝下；
3) 将 2000 毫克的铝丝缠于钨丝上，1000 毫克的高纯银颗粒置于钽舟中，200 毫克的喹啉铝置于石英坩埚中；
4) 调整炉壁上的石英测厚探头、石英监测探头，使石英测厚探头对准转盘上的导电玻璃，使石英监测探头分别对准 Al，Ag和 Alq3；
5) 关闭真空蒸镀炉舱门，并密封；
6) 开启机械真空泵、分子真空泵，抽取炉腔内空气，使炉内真空度≤0.0005 帕，并保持恒定；
7) 开启转盘，导电玻璃随之转动，转盘转速 8 转/分钟；
8) 开启石英测厚探头；
9) 蒸镀喹啉铝有机半导体层：
开启盛有 Alq3 的石英坩埚加热电源，升温至 150 ℃后，开始一次升5℃缓慢升温至
190 ℃左右，此时，Alq3 粉末开始由固态升华为气态，气态分子在薄银层上沉积生长，成平面膜层，调节石英坩埚加热电源控制按键，增加温度，使薄膜生长速率维持在 0.01 纳米/秒，膜层厚度为 50±0.5 纳米；
10) 蒸镀银纳米颗粒：
首先转动炉腔顶部的掩膜变换转盘，调整为电极掩膜；开启盛有银的钽舟电源，使银由固态升华至气态，气态分子在Alq3 层上沉积生长，以低速率使 Ag 成纳米颗粒，调节钽舟电源控制旋钮，增大电流，使颗粒生长速率维持在 0.02 纳米/秒，厚度为 5±0.03 纳米；
11) 蒸镀铝透明电极：
开启缠有 Al 的钨丝电源，使 Al 由固态升华至气态，气态分子在 Ag纳米颗粒上沉积生长，成覆盖膜层，调节钽舟电源控制旋钮，增大电流，使薄膜生长速率维持在 0.4 纳米/秒，膜层厚度为 10±0.05 纳米；
在 9-11 制备过程中，石英测厚探头测量蒸镀厚度，并由显示屏显示其厚度值；
在 9-11 制备过程中，中间观察窗观察蒸镀过程和状况；
在 9-11 制备过程中，蒸镀材料通过加热升华，形态转换，在导电玻璃氧化铟锡面上气相沉积，Alq3 和 Al 生成平面膜层，Ag 形成纳米颗粒；
14) 真空状态下随炉静置冷却
膜层蒸镀完成后，有机光电探测器在真空炉中静置冷却 30 分钟；
15) 收集产品：基于有机/金属肖特基结的热电子光电探测器
关闭分子真空泵、机械真空泵；
开启进气阀；
打开蒸镀舱舱门；
取出制备了OPD器件的导电玻璃，即：基于8-羟基喹啉铝/金属异质结的热电子光电探测器。
透反射积分球用于表征器件在 300 1100 纳米波段的光吸收性能；Thorlabs ~
M375L4 、M850L4 LED 光源和半导体参数分析仪B1500A用于测试器件的暗态和恒光照电流-电压曲线。
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