一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器及制备方法
阅读：536发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 磁场 效应 旋涂 工艺的 有机光电探测器 及制备方法，属于有机 半导体 薄膜 光电探测器领域；有机光电探测器包括从下至上依次设置的 基板 、 电子 传输层、光 活性层 、空穴传输层和金属 阳极 ，所述基板包括从下至上设置的衬底和透明导电 阴极 ，所述光活性层包括分布均匀的薄膜，所述薄膜由混合配制的电子给体材料、电子受体材料和有机 磁性 材料经过磁场效应旋涂工艺制成；本发明采用磁场旋涂工艺制备掺杂有机磁性材料的光活性层，解决现有采用一般旋涂工艺制备的活性层薄膜厚度不均匀导致有机光电探测器性能差的问题，达到了提高光 电流 密度 、减小 暗电流 ，提高器件性能的效果。，下面是一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器及制备方法专利的具体信息内容。
1.一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，包括从下至上依次设置的基板、电子传输层(3)、光活性层(4)、空穴传输层(5)和金属阳极(6)，所述基板包括从下至上设置的衬底(1)和透明导电阴极(2)，其特征在于：所述光活性层(4)包括分布均匀的薄膜，所述薄膜由混合配制的电子给体材料、电子受体材料和有机磁性材料经过磁场效应旋涂工艺制成。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，其特征在于：
所述光活性层(4)的厚度范围为50～300nm。
3.根据权利要求2所述的一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，其特征在于：
所述电子给体材料采用P3HT，所述电子受体材料采用PC71BM，所述有机磁性材料采用poly-BPIO。
4.根据权利要求3所述的一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，其特征在于：
所述P3HT、PC71BM和poly-BPIO配制的质量百分比范围为：1：1：0.03-1：1：0.2。
5.根据权利要求1或者4所述的一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，其特征在于：所述空穴传输层(5)材料为MoO3，其厚度范围为15nm～30nm；所述电子传输层(3)材料为ZnO，其厚度范围为30nm～50nm；所述金属阳极(6)材料采用Ag、Al、Au中的一种或多种，其厚度范围为100nm～200nm；所述透明导电阴极(2)材料采用ITO。
6.一种如权利要求1-5所述有机光电探测器的制备方法，特征在于：包括如下步骤：
步骤1：对基板进行清洗，并使用氮气吹干，在基片下方放置磁体装置；
步骤2：将配置好的ZnO前驱体溶液旋涂至基板上，并将旋涂后的基板进行热退火处理，获得电子传输层，所述热退火的温度在150℃，时间范围为15min；
步骤3：在电子传输层上，基于磁体装置进行磁场效应旋涂工艺制备光活性层，所述光活性层包括由电子给体材料、电子受体材料和有机磁性材料混合制成的分布均匀的薄膜；
步骤4：在真空度为3*103Pa条件下，在光活性层表面蒸镀MoO3得到空穴传输层；
步骤5：在空穴传输层上蒸镀金属阳极完成光电探测器的制备。
7.根据权利要求6所述的一种有机光电探测器的制备方法，其特征在于：所述步骤3包括如下步骤：
步骤3.1：电子给体材料采用P3HT，电子受体材料采用PC71BM，有机磁性材料采用poly-BPIO，将P3HT、PC71BM和poly-BPIO混合配制为浓度为30mg/ml的溶液，所述P3HT、PC71BM和poly-BPIO配制的质量百分比范围为：1：1：0.03-1：1：0.2；
步骤3.2：将溶液通过磁体装置进行磁场效应旋涂，制成分布均匀的薄膜即光活性层，所述磁场效应旋涂工艺对应的转速为800rpm，时间为30-60s。
一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器及制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 有机光电探测器是利用具有光电效应的材料制成的能够实现光电转换的传感器；传统的光探测器是用无机半导体材料制成，存在制作工艺复杂、成本高、不适于做大面积器件等缺点；有机半导体材料因具有高效的光敏感、质轻、价廉、加工性能优异等特点得到广泛的应用，其有利于制备小体积、低功耗和低成本的探测器件，能够弥补无机光探测器中普遍存在的设备昂贵、工艺复杂等缺陷；有机半导体材料为有机光探测器件的发展和创新提供了很大的可选择性，根据需要可合成具有相应光电特性的新材料，在天文学、环境监测、分光和医学检测仪器等领域广泛应用。
[0003] 现有有机光电探测器在反型器件中旋涂活性层时，使用P3HT：PC71BM作为活性层，再溶剂退火形成活性层薄膜；一方面，在旋涂活性层溶液的过程中，由于受到环境和转速离心力的影响，其在基片上的薄膜不是均匀的，从而退火后形成的薄膜厚度分布不均匀，使得活性层的界面较为粗糙，导致电子传输层和活性层之间拥有较大的界面接触电阻，降低电子传输层的电子传输能力，降低器件的性能；另一方面，在旋涂过程中由于分布不均匀，导致退火后生成的薄膜不平整，增加了载流子的复合几率，严重制约器件的性能。因此，如何运用优化的旋涂工艺来制备均匀的活性层薄膜，是目前有机光电探测器领域研究的重点及难点之一。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于：本发明提供了一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器及制备方法，解决现有采用一般旋涂工艺制备的活性层薄膜厚度不均匀导致有机光电探测器性能差的问题。
[0005] 本发明采用的技术方案如下：
[0006] 一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，包括从下至上依次设置的基板、电子传输层、光活性层、空穴传输层和金属阳极，所述基板包括从下至上设置的衬底和透明导电阴极，所述光活性层包括分布均匀的薄膜，所述薄膜由混合配制的电子给体材料、电子受体材料和有机磁性材料经过磁场效应旋涂工艺制成。
[0007] 优选地，所述光活性层的厚度范围为50～300nm。
[0008] 优选地，所述电子给体材料采用P3HT，所述电子受体材料采用PC71BM，所述有机磁性材料采用poly-BPIO。
[0009] 优选地，所述P3HT、PC71BM和poly-BPIO配制的质量百分比范围为：1：1：0.03-1：1：0.2。
[0010] 优选地，所述空穴传输层材料为MoO3，其厚度范围为15nm～30nm；所述电子传输层材料为ZnO，其厚度范围为30nm～50nm；所述金属阳极材料采用Ag、Al、Au中的一种或多种，其厚度范围为100nm～200nm；所述透明导电阴极材料采用ITO。
[0012] 步骤1：对基板进行清洗，并使用氮气吹干，在基片下方放置磁体装置；
[0013] 步骤2：将配置好的ZnO前驱体溶液旋涂至基板上，并将旋涂后的基板进行热退火处理，获得电子传输层，所述热退火的温度在150℃，时间范围为15min；
[0014] 步骤3：在电子传输层上，基于磁体装置进行磁场效应旋涂工艺制备光活性层，所述光活性层包括由电子给体材料、电子受体材料和有机磁性材料混合制成的分布均匀的薄膜；
[0016] 步骤5：在空穴传输层上蒸镀金属阳极完成光电探测器的制备。
[0017] 优选地，所述步骤3包括如下步骤：
[0018] 步骤3.1：电子给体材料采用P3HT，电子受体材料采用PC71BM，有机磁性材料采用poly-BPIO，将P3HT、PC71BM和poly-BPIO混合配制为浓度为30mg/ml的溶液，所述P3HT、PC71BM和poly-BPIO配制的质量百分比范围为：1：1：0.03-1：1：0.2；
[0019] 步骤3.2：将溶液通过磁体装置进行磁场效应旋涂，制成分布均匀的薄膜即光活性层，所述磁场效应旋涂工艺对应的转速为800rpm，时间为30-60s。
[0020] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0021] 1.本发明的光活性层采用磁场旋涂工艺制备且掺杂有机磁性材料，使活性层在磁场的影响下能够均匀、规则地附着在电子传输层上，降低由于环境和转速离心力所带来的薄膜不均匀性，进而使退火之后形成的活性层薄膜更加致密平整，解决现有采用一般旋涂工艺制备的活性层薄膜厚度不均匀导致有机光电探测器性能差的问题，达到了的优化活性层和电子传输层之间的接触，降低界面间的接触电阻，提高短路电流，提高器件性能的效果；
[0022] 2.本发明的光活性层采用磁场旋涂工艺制备且掺杂有机磁性材料，活性层材料在磁场中会使材料的内部分子结构更加有序，解决了由于受体材料聚集接触不紧密的问题，使得溶液更快速、更均匀地分布，优化了给体和受体相分离，提高给体和受体之间的势垒，减小暗电流，利于提高器件性能；
[0023] 3.本发明的光活性层采用磁场旋涂工艺制备且掺杂有机磁性材料，活性层在磁场的影响下能够均匀、规则地附着在电子传输层上，给体和受体之间的分布更加均匀，使得经由退火后形成的活性层薄膜更加平整，降低载流子的复合几率，同时增加激子的解离，提高光电流密度；
[0024] 4.本发明是在退火前对光活性层采用磁场旋涂，在旋涂过程中经由旋涂仪的高速旋转、安置在旋涂仪转台下方的磁体和活性层中掺杂的磁性材料的磁性力作用，利于活性层薄膜在磁场力的作用下分布更加均匀，并且可以简化随后的工艺流程，有利于实现大面积的生产；
[0025] 5.本发明的制备方法还采用具有不导电、比重轻、透光性好、溶于普通溶剂、可塑性强、易于复合加工成型等优良的性质的有机磁性材料Poly-BPIO，掺杂有机磁性材料，使得磁场旋涂的活性层在磁性材料的影响下能够均匀、规则地附着在传输层上，降低由于环境和转速离心力带来的薄膜不均匀性，使得退火之后形成的活性层薄膜更加平整，优化活性层和传输层之间的接触，降低界面间的接触电阻，提高光电流密度，利于提高器件性能。附图说明
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027] 图1为本发明的有机光电探测器的结构示意图；
[0028] 图2为本发明的有机光电探测器制备方法的流程图；
[0029] 附图说明：1-衬底，2-透明导电阴极，3-电子传输层，4-光活性层，5-空穴传输层，6-金属阳极。
具体实施方式
[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032] 需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0033] 技术问题：解决现有采用一般旋涂工艺制备的活性层薄膜厚度不均匀导致有机光电探测器性能差的问题；
[0034] 技术手段：
[0035] 一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，包括从下至上依次设置的基板、电子传输层3、光活性层4、空穴传输层5和金属阳极6，基板包括从下至上设置的衬底1和透明导电阴极2，光活性层4包括分布均匀的薄膜，薄膜由混合配制的电子给体材料、电子受体材料和有机磁性材料经过磁场效应旋涂工艺制成。
[0036] 光活性层4的厚度范围为50～300nm。
[0037] 电子给体材料采用P3HT，电子受体材料采用PC71BM，有机磁性材料采用poly-BPIO。
[0038] P3HT、PC71BM和poly-BPIO配制的质量百分比范围为：1：1：0.03-1：1：0.2。
[0039] 空穴传输层5材料为MoO3，其厚度范围为15nm～30nm；电子传输层3材料为ZnO，其厚度范围为30nm～50nm；金属阳极6材料采用Ag、Al、Au中的一种或多种，其厚度范围为100nm～200nm；透明导电阴极2材料采用ITO。
[0040] 一种如权利要求1-5有机光电探测器的制备方法，包括如下步骤：
[0041] 步骤1：对基板进行清洗，并使用氮气吹干，在基片下方放置磁体装置；
[0042] 步骤2：将配置好的ZnO前驱体溶液旋涂至基板上，并将旋涂后的基板进行热退火处理，获得电子传输层，热退火的温度在150℃，时间范围为15min；
[0043] 步骤3：在电子传输层上，基于磁体装置进行磁场效应旋涂工艺制备光活性层，所述光活性层包括由电子给体材料、电子受体材料和有机磁性材料混合制成的分布均匀的薄膜；
[0044] 步骤4：在真空度为3*103Pa条件下，在光活性层表面蒸镀MoO3得到空穴传输层；
[0045] 步骤5：在空穴传输层上蒸镀金属阳极完成光电探测器的制备。
[0046] 步骤3包括如下步骤：
[0047] 步骤3.1：电子给体材料采用P3HT，电子受体材料采用PC71BM，有机磁性材料采用poly-BPIO，将P3HT、PC71BM和poly-BPIO混合配制为浓度为30mg/ml的溶液，所述P3HT、PC71BM和poly-BPIO配制的质量百分比范围为：1：1：0.03-1：1：0.2；
[0048] 步骤3.2：将溶液通过磁体装置进行磁场效应旋涂，制成分布均匀的薄膜即光活性层，磁场效应旋涂工艺对应的转速为800rpm，时间为30-60s。
[0049] 技术效果：本发明的光活性层采用磁场旋涂工艺制备且掺杂有机磁性材料，使活性层在磁场的影响下能够均匀、规则地附着在电子传输层上，降低由于环境和转速离心力所带来的薄膜不均匀性，进而使退火之后形成的活性层薄膜更加致密平整，解决现有采用一般旋涂工艺制备的活性层薄膜厚度不均匀导致有机光电探测器性能差的问题，达到了的优化活性层和电子传输层之间的接触，降低界面间的接触电阻，提高短路电流，提高器件性能的效果。
[0050] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
[0051] 实施例1
[0052] 如图2所示，对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干，透明导电阴极材料采用ITO；在透明导电阴极ITO表面进行UV紫外处理15分钟后旋涂ZnO前驱体溶液，ZnO前驱体溶液包括60％醋酸锌和40％乙醇胺，旋涂转速为800rpm，时间为12h，之后进行热退火处理(150℃，15min)制备电子传输层，退火采用恒温热台加热，在电子传输层上采用磁场旋涂法制备P3HT：PC71BM(1：1，30mg/ml)光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm，在光活性层表面蒸镀空穴传输层MoO3(15nm)；在空穴2
传输层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)；在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm ，测得器件的暗电流(Jd)＝1.3×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝2.7×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝2.47×
1011Jones；
传输层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)；在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm ，测得器件的暗电流(Jd)＝1.3×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝2.7×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝2.47×
1011Jones；
[0053] 实施例2
[0054] 如图2所示，对表面粗糙度小于1nm的由透明衬底及透明导电阴极所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干，在透明导电阴极ITO表面进行UV紫外处理15分钟后旋涂制备ZnO前驱体溶液，ZnO前驱体溶液包括60％醋酸锌和40％乙醇胺，旋涂转速为800rpm，时间为12h，然后热退火处理(150℃，15min)制备电子传输层，退火采用恒温热台加热，在电子传输层上采用磁场旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.03，30mg/ml)光活性层(1100rpm，
30s)，对应的厚度为80nm，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO3(15nm)；在空穴传输层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝
1.6×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝3.3×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝4.2×1011Jones。
30s)，对应的厚度为80nm，在光活性层表面蒸镀阳极缓冲层MoO3(15nm)；在空穴传输层上蒸镀金属阳极Ag(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝
1.6×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝3.3×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝4.2×1011Jones。
[0055] 实施例3
[0056] 基于实施例2，其他不变，在电子传输层上采用磁场旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.05，30mg/ml)光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm；在空穴传输层上蒸镀金属阳极Al(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝1.43×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝1.5×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝1.67×1011Jones。
[0057] 实施例4
[0058] 基于实施例2，其他不变；在电子传输层上采用磁场旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.08，30mg/ml)光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm；在空穴传输层上蒸镀金属阳极Au(100nm)。在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝1.4×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝6.1×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝3.4×1011Jones。
[0059] 实施例5
[0060] 基于实施例2，其他不变；在电子传输层上采用磁场旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.1，30mg/ml)光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm，在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝1×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝8.3×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝7.86×1011Jones。
[0061] 实施例6
[0062] 基于实施例2，其他不变；在电子传输层上采用旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.12，30mg/ml)光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm，在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝1.32×10-6A/cm2，光电流(Jph)＝9.2×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝9.54×1011Jones。
[0063] 实施例7
[0064] 基于实施例2，其他不变；在电子传输层上采用磁场旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIP(1：1：0.15，25mg/ml)光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm，在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝1.26×10-7A/cm2，光电流(Jph)＝2.93×10-2A/cm2，比探测率(D*)＝1.0×1012Jones。
[0065] 实施例8
[0066] 基于实施例2，其他不变；在电子传输层上采用磁场旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.18，30mg/ml)光活性层光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm，在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝7.4×10-5A/cm，光电流(Jph)＝2.14×10-3A/cm2，比探测率(D*)＝3.35×1011Jones。
[0067] 实施例9
[0068] 基于实施例2，其他不变；在电子传输层上采用旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.2，30mg/ml)光活性层(1100rpm，30s)，对应的厚度为80nm，在标准测试条件下：AM 1.5，100mW/cm2，测得器件的暗电流(Jd)＝9.35×10-5A/cm2，光电流(Jph)＝3.93×10-4A/cm2，比探测率(D*)＝1.17×108Jones。
[0069] 实施例1为对照实验组，实施例2-9为本发明实施例，其性能比较如表1所示：
[0070] 表1 有机光电探测器性能参数
[0071]Jd(A/cm2) Jph(A/cm2) D*(jones)
-6 -3 11
实施例1 1.3×10 2.7×10 2.47×10
实施例2 1.6×10-6 3.3×10-3 4.2×1011
实施例3 1.43×10-6 1.5×10-3 1.67×1011
实施例4 1.4×10-6 6.1×10-3 3.4×1011
-6 -3 11
实施例5 1.0×10 8.3×10 7.86×10
实施例6 1.32×10-6 9.2×10-3 9.54×1011
实施例7 1.26×10-7 2.93×10-2 1.0×1012
实施例8 7.4×10-5 2.14×10-3 3.35×1011
-5 -4 8
实施例9 9.35×10 3.93×10 1.17×10
-6 -3 11
实施例1 1.3×10 2.7×10 2.47×10
实施例2 1.6×10-6 3.3×10-3 4.2×1011
实施例3 1.43×10-6 1.5×10-3 1.67×1011
实施例4 1.4×10-6 6.1×10-3 3.4×1011
-6 -3 11
实施例5 1.0×10 8.3×10 7.86×10
实施例6 1.32×10-6 9.2×10-3 9.54×1011
实施例7 1.26×10-7 2.93×10-2 1.0×1012
实施例8 7.4×10-5 2.14×10-3 3.35×1011
-5 -4 8
实施例9 9.35×10 3.93×10 1.17×10
[0072] 根据表1可以看出：通过磁场旋涂制备光活性层的有机光电探测器(即实施例2-9制备而成的光电探测器)相比于未经磁场工艺处理(即实施例1制备而成的光电探测器)，其光电流密度变大，暗电流减小。这是由于通过掺杂有机磁性材料，使得磁场旋涂的光活性层在磁性材料的影响下能够均匀、规则地附着在传输层上，降低由于环境和转速离心力带来的薄膜不均匀性，进而使得退火之后形成的活性层薄膜更加平整，优化活性层和传输层之间的接触，降低界面间的接触电阻，提高光电流，而且更有利于实现大面积生产；同时由于活性层在磁场的作用下也能使内部的分子结构增加有序度，改变电子的自旋方向，产生更多的激子，而且在磁性材料和磁场的共同作用下优化了给体和受体的相分离，促进激子解离，提高注入势垒，减少暗电流。Poly-BPIO是一种有机磁性材料，它具有不导电、比重轻、透光性好、溶于普通溶剂、可塑性强、易于复合加工成型等更优良的性质，非常适于做多种功能材料，在掺杂比例为15％时，器件的性能最优。
[0073] 实施例10
[0074] 基于实施例2，其他不变，改变旋涂的转速获取不同厚度的光活性层，转速越低，薄膜越厚，在电子传输层上采用磁场旋涂制备P3HT：PC71BM：poly-BPIO(1：1：0.03，30mg/ml)光活性层(800rpm，30s)，对应的厚度为100nm，根据测试，其为最佳薄膜厚度，更有利于旋涂均匀。
[0075] 实施例11
[0076] 如图1所示，一种基于磁场效应旋涂工艺的有机光电探测器，包括从下至上依次设置的基板、电子传输层、光活性层、空穴传输层和金属阳极，所述基板包括从下至上设置的衬底和透明导电阴极，所述光活性层包括分布均匀的薄膜，所述薄膜由混合配制的电子给体材料、电子受体材料和有机磁性材料经过磁场效应旋涂工艺制成；电子给体材料采用P3HT，电子受体材料采用PC71BM，有机磁性材料采用poly-BPIO；实现磁场旋涂工艺需要在旋涂基片下面放置磁体装置，便于形成一个稳定的磁场；电子给体材料P3HT、电子受体材料PC71BM和掺杂15％的有机磁性材料poly-BPIO混合，其厚度为80nm；空穴传输层材料为MoO3，其厚度为15nm；所述电子传输层材料为ZnO，其厚度为30nm，所述金属阳极材料采用Ag，其厚度为100nm；所述透明导电阴极材料采用ITO；本发明解决现有采用一般旋涂工艺制备的活性层薄膜厚度不均匀导致有机光电探测器性能差的问题，采用磁场旋涂工艺制备的掺杂有机磁性材料的光活性层，使其形成的薄膜均匀分布，达到了提高光电流密度、减小暗电流，提高器件性能的效果。
[0077] 实施例12
[0078] 基于实施例10，降低磁场旋涂工艺对应的转速，薄膜厚度增加为100nm，根据测试数据可得，其为最佳厚度，更有利于分布均匀；结合有机磁性材料poly-BPIO和磁场效应旋涂工艺，使其形成的薄膜均匀分布，提高光电流、减小暗电流，进一步促进提高器件性能的效果。通过磁场对活性层旋涂过程中影响，使得活性层的形貌更为平滑，从而能够降低活性层表面的粗糙度，使形成的薄膜更均匀，容易大面积的生产，优化了ZnO电子传输层和活性层之间的接触。同时，优化了传输层和活性层之间的接触，还可以使活性层分子中的分子链结构更有序，相分离更有效，减小了暗电流，最终提升器件的总体性能。
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