一种紫外光电探测器及其制备方法
专利汇可以提供一种紫外光电探测器及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于光电探测技术领域，具体为一种紫外光电探测器，包括透明基底、透明导电 阳极 ，其特征在于：所述透明导电阳极位于透明基底之上，且透明导电阳极之上设置于空穴注入增强层，所述空穴注入增强层为三层结构，包括第一空穴注入增强层、第二空穴注入增强层和第三空穴注入增强层，所述第一空穴注入增强层为Au纳米颗粒，且Au纳米颗粒的名义厚度为1‑5nm，Au纳米颗粒的粒径为20‑30nm，所述第二空穴注入增强层层叠于第一空穴注入增强层之上，且第二空穴注入增强层采用有机宽禁带 电子 传输材料，且第二空穴注入增强层之上设置有第三空穴注入增强层，所述第三空穴增强层采用有机空穴传输材料，且第三空穴注入增强层的最高已占轨道的能级为5.3‑5.5eV。，下面是一种紫外光电探测器及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种紫外光电探测器，包括透明基底(1)、透明导电阳极(2)，其特征在于：所述透明导电阳极(2)位于透明基底(1)之上，且透明导电阳极(2)之上设置于空穴注入增强层(3)，所述空穴注入增强层(3)为三层结构，包括第一空穴注入增强层(301)、第二空穴注入增强层(302)和第三空穴注入增强层(303)，且第一空穴注入增强层(301)、第二空穴注入增强层(302)和第三空穴注入增强层(303)依次层叠在透明导电阳极(2)之上，所述第一空穴注入增强层(301)为Au纳米颗粒，且Au纳米颗粒的名义厚度为1-5nm，Au纳米颗粒的粒径为20-
30nm，所述第二空穴注入增强层(302)层叠于第一空穴注入增强层(301)之上，且第二空穴注入增强层(302)采用有机宽禁带电子传输材料，所述第二空穴注入增强层(302)的厚度为
5-15nm，且第二空穴注入增强层(302)之上设置有第三空穴注入增强层(303)，所述第三空穴增强层(303)采用有机空穴传输材料，所述第三空穴注入增强层(303)的厚度为15nm，且第三空穴注入增强层(303)的最高已占轨道的能级为5.3-5.5eV，所述空穴注入增强层(3)上设置有紫外光响应层(4)，且紫外光响应层(4)为PIN型结构，其中P型层为m-MTDATA，厚度
8nm；I型层为m-MTDATA与BPhen的混合膜，m-MTDATA与BPhen的混合比例为按摩尔比为1：3进行，混合膜厚度55nm；N型层为BPhen，N型层的厚度为15nm，所述紫外光响应层(4)上设置有电子注入层(5)，且所述的电子注入层为LiF与CsCO3的混合膜，LiF与CsCO3的混合比例为按质量比为1：1进行，且所述电子注入层(5)的厚度为2nm。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光电探测器，其特征在于：所述电子注入层(5)上设置有反射导电阴极层(6)，且所述反射导电阴极层(6)为低功函数金属，包括Al、Ag或者Mg，所述反射导电阴极层(6)的厚度50-1000nm。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光电探测器，其特征在于：所述透明基底为玻璃基底或者柔性聚合物基底，且所述透明基底的厚度为5-12mm。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光电探测器，其特征在于：所述透明导电阳极(2)为高功函数的透明金属氧化物，包括ITO、FTO和IGZO，且所述透明导电阳极(2)的厚度为100-
200nm。
5.根据权利要求1所述的一种紫外光电探测器的制备方法，其特征在于：所述紫外光电探测器的制备包括以下步骤：
S1、对长有透明导电阳极的透明基底进行清洗，使其表面清洁，把透明基底依次放入
20％氢氧化钠水溶液、丙酮、乙醇和异丙醇中进行超声清洗，每次超声10min，然后紫外臭氧处理10min；
S2、生长第一空穴注入增强层，采用自组装的方法在透明导电阳极上生长一层名义厚度为1-5nm的Au纳米颗粒，并控制Au纳米颗粒的粒径为20-30nm；
S3、在超高真空热蒸镀设备中依次热沉积生长第二空穴注入增强层，第三空穴注入增强层，紫外光响应层，电子注入层和反射导电阴极层，沉积过程中控制真空热蒸镀设备在
10-5Pa，热沉积速率控制为有机材料0.1-0.3nm/s，无机和金属材料0.5-2nm/s。
一种紫外光电探测器及其制备方法
技术领域
背景技术
探测技术领域亟待解决的关键问题。特别是与无机光电探测器相比，有机紫外光电探测器
的探测率还比较低。
发明内容
强层、第二空穴注入增强层和第三空穴注入增强层，且第一空穴注入增强层、第二空穴注入增强层和第三空穴注入增强层依次层叠在透明导电阳极之上，所述第一空穴注入增强层为
Au纳米颗粒，且Au纳米颗粒的名义厚度为1-5nm，Au纳米颗粒的粒径为20-30nm，所述第二空穴注入增强层层叠于第一空穴注入增强层之上，且第二空穴注入增强层采用有机宽禁带电
子传输材料，所述第二空穴注入增强层的厚度为5-15nm，且第二空穴注入增强层之上设置
有第三空穴注入增强层，所述第三空穴增强层采用有机空穴传输材料，所述第三空穴注入
增强层的厚度为15nm，且第三空穴注入增强层的最高已占轨道的能级为5.3-5.5eV。
15nm。
CsCO3，可以大幅提高紫外光电探测器的响应率。
附图说明
具体实施方式
实施例，都属于本发明保护的范围。
用有机宽禁带电子传输材料，所述第二空穴注入增强层302的厚度为5-15nm，且第二空穴注入增强层302之上设置有第三空穴注入增强层303，第三空穴增强层303采用有机空穴传输
材料，第三空穴注入增强层303的厚度为15nm，且第三空穴注入增强层303的最高已占轨道
的能级为5.3-5.5eV；空穴注入增强层3上设置有紫外光响应层4，且紫外光响应层4为PIN型结构，其中P型层为m-MTDATA，厚度8nm；I型层为m-MTDATA与BPhen的混合膜，m-MTDATA与
BPhen的混合比例为按摩尔比为1：3进行，混合膜厚度55nm；N型层为BPhen，N型层的厚度为
15nm；紫外光响应层4上设置有电子注入层5，且电子注入层为LiF与CsCO3的混合膜，LiF与CsCO3的混合比例为按质量比为1：1进行，电子注入层5的厚度为2nm；电子注入层5上设置有反射导电阴极层6，反射导电阴极层6为低功函数金属，包括Al、Ag或者Mg，反射导电阴极层6的厚度50-1000nm；透明基底为玻璃基底或者柔性聚合物基底，且所述透明基底的厚度为5-
12mm；透明导电阳极2为高功函数的透明金属氧化物，包括ITO、FTO和IGZO，且所述透明导电阳极2的厚度为100-200nm。一种紫外光电探测器的制备方法，其特征在于：所述紫外光电探测器的制备包括以下步骤：S1、对长有透明导电阳极的透明基底进行清洗，使其表面清洁，把透明基底依次放入20％氢氧化钠水溶液、丙酮、乙醇和异丙醇中进行超声清洗，每次超声
10min，然后紫外臭氧处理10min；S2、生长第一空穴注入增强层，采用自组装的方法在透明导电阳极上生长一层名义厚度为1-5nm的Au纳米颗粒，并控制Au纳米颗粒的粒径为20-
30nm；S3、在超高真空热蒸镀设备中依次热沉积生长第二空穴注入增强层，第三空穴注入增强层，紫外光响应层，电子注入层和反射导电阴极层，沉积过程中控制真空热蒸镀设备在
10-5Pa，热沉积速率控制为有机材料0.1-0.3nm/s，无机和金属材料0.5-2nm/s。
次层叠在透明导电阳极2之上，第一空穴注入增强层301为Au纳米颗粒，且Au纳米颗粒的名
义厚度为1nm，Au纳米颗粒的粒径为20nm，第二空穴注入增强层302层叠于第一空穴注入增
强层301之上，且第二空穴注入增强层302采用有机宽禁带电子传输材料，所述第二空穴注
入增强层302的厚度为5nm，且第二空穴注入增强层302之上设置有第三空穴注入增强层
303，第三空穴增强层303采用TAPC，第三空穴注入增强层303的厚度为15nm；空穴注入增强层3上设置有紫外光响应层4，且紫外光响应层4为PIN型结构，其中P型层为m-MTDATA，厚度
8nm；I型层为m-MTDATA与BPhen的混合膜，m-MTDATA与BPhen的混合比例为按摩尔比为1：3进行，混合膜厚度55nm；N型层为BPhen，N型层的厚度为15nm；紫外光响应层4上设置有电子注入层5，且电子注入层为LiF与CsCO3的混合膜，LiF与CsCO3的混合比例为按质量比为1：1进行，电子注入层5的厚度为2nm；电子注入层5上设置有反射导电阴极层6，反射导电阴极层6为Al，反射导电阴极层6的厚度50nm；透明基底为玻璃基底，且所述透明基底的厚度为5mm；
透明导电阳极2为ITO，且透明导电阳极2的厚度为100nm。一种紫外光电探测器的制备方法，其特征在于：所述紫外光电探测器的制备包括以下步骤：S1、对长有透明导电阳极的透明基底进行清洗，使其表面清洁，把透明基底依次放入20％氢氧化钠水溶液、丙酮、乙醇和异丙醇中进行超声清洗，每次超声10min，然后紫外臭氧处理10min；S2、生长第一空穴注入增强层，采用自组装的方法在透明导电阳极上生长一层名义厚度为1nm的Au纳米颗粒，并控制Au纳米颗粒的粒径为20nm；S3、在超高真空热蒸镀设备中依次热沉积生长第二空穴注入增强
层，第三空穴注入增强层，紫外光响应层，电子注入层和反射导电阴极层，沉积过程中控制真空热蒸镀设备在10-5Pa，热沉积速率控制为有机材料0.1nm/s，无机和金属材料0.5nm/s。
12
本实施例中探测器在对于365nm紫外光的探测率为2.3*10 琼斯。
次层叠在透明导电阳极2之上，第一空穴注入增强层301为Au纳米颗粒，且Au纳米颗粒的名
义厚度为2.5nm，Au纳米颗粒的粒径为25nm，第二空穴注入增强层302层叠于第一空穴注入
增强层301之上，且第二空穴注入增强层302采用有机宽禁带电子传输材料，所述第二空穴
注入增强层302的厚度为10nm，且第二空穴注入增强层302之上设置有第三空穴注入增强层
303，第三空穴增强层303采用NPB，第三空穴注入增强层303的厚度为15nm；空穴注入增强层
3上设置有紫外光响应层4，且紫外光响应层4为PIN型结构，其中P型层为m-MTDATA，厚度
8nm；I型层为m-MTDATA与BPhen的混合膜，m-MTDATA与BPhen的混合比例为按摩尔比为1：3进行，混合膜厚度55nm；N型层为BPhen，N型层的厚度为15nm；紫外光响应层4上设置有电子注入层5，且电子注入层为LiF与CsCO3的混合膜，LiF与CsCO3的混合比例为按质量比为1：1进行，电子注入层5的厚度为2nm；电子注入层5上设置有反射导电阴极层6，反射导电阴极层6为低功函数金属，包括Al、Ag或者Mg，反射导电阴极层6的厚度500nm；透明基底PET柔性聚合物基底，且所述透明基底的厚度为8mm；透明导电阳极2为FTO，且所述透明导电阳极2的厚度为150nm。一种紫外光电探测器的制备方法，其特征在于：所述紫外光电探测器的制备包括以下步骤：S1、对长有透明导电阳极的透明基底进行清洗，使其表面清洁，把透明基底依次放入20％氢氧化钠水溶液、丙酮、乙醇和异丙醇中进行超声清洗，每次超声10min，然后紫外臭氧处理10min；S2、生长第一空穴注入增强层，采用自组装的方法在透明导电阳极上生长一层名义厚度为2.5nm的Au纳米颗粒，并控制Au纳米颗粒的粒径为25nm；S3、在超高真空热蒸镀设备中依次热沉积生长第二空穴注入增强层，第三空穴注入增强层，紫外光响应层，电子注入层和反射导电阴极层，沉积过程中控制真空热蒸镀设备在10-5Pa，热沉积速率控制
为有机材料0.2nm/s，无机和金属材料1nm/s。本实施例中探测器对于365nm紫外光的探测率为1.2*1012琼斯。
导电阳极2之上，第一空穴注入增强层301为Au纳米颗粒，且Au纳米颗粒的名义厚度为5nm，Au纳米颗粒的粒径为30nm，第二空穴注入增强层302层叠于第一空穴注入增强层301之上，
且第二空穴注入增强层302采用有机宽禁带电子传输材料，所述第二空穴注入增强层302的
厚度为15nm，且第二空穴注入增强层302之上设置有第三空穴注入增强层303，第三空穴增
强层303采用rubrene，第三空穴注入增强层303的厚度为15nm；空穴注入增强层3上设置有
紫外光响应层4，且紫外光响应层4为PIN型结构，其中P型层为m-MTDATA，厚度8nm；I型层为m-MTDATA与BPhen的混合膜，m-MTDATA与BPhen的混合比例为按摩尔比为1：3进行，混合膜厚度55nm；N型层为BPhen，N型层的厚度为15nm；紫外光响应层4上设置有电子注入层5，且电子注入层为LiF与CsCO3的混合膜，LiF与CsCO3的混合比例为按质量比为1：1进行，电子注入层
5的厚度为2nm；电子注入层5上设置有反射导电阴极层6，反射导电阴极层6为Ag，反射导电阴极层6的厚度1000nm；透明基底为玻璃基底，且所述透明基底的厚度为12mm；透明导电阳极2为IGZO，且透明导电阳极2的厚度为200nm。一种紫外光电探测器的制备方法，其特征在于：所述紫外光电探测器的制备包括以下步骤：S1、对长有透明导电阳极的透明基底进行清洗，使其表面清洁，把透明基底依次放入20％氢氧化钠水溶液、丙酮、乙醇和异丙醇中进行超声清洗，每次超声10min，然后紫外臭氧处理10min；S2、生长第一空穴注入增强层，采用自组装的方法在透明导电阳极上生长一层名义厚度为1-5nm的Au纳米颗粒，并控制Au纳米颗
粒的粒径为30nm；S3、在超高真空热蒸镀设备中依次热沉积生长第二空穴注入增强层，第三空穴注入增强层，紫外光响应层，电子注入层和反射导电阴极层，沉积过程中控制真空热蒸镀设备在10-5Pa，热沉积速率控制为有机材料0.3nm/s，无机和金属材料2nm/s。本实施例中探测器在对于365nm紫外光的探测率为4.1*1012琼斯。
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