MgZnO基有机无机复合紫外光探测器的研制.doc

MgZnO 基有机/无机复合紫外光探测器的研制紫外光探测器被广泛的用于环境监测、火焰探测、导弹预警以及空间传输等领域。MgZnO 基紫外光探测器由于 MgZnO 材料的优点受到了人们的广泛关注。然而由于 MgZnO 材料稳定的 P 型掺杂难以实现,只能制备单一结构器件,这阻碍了 MgZnO 探测器的进展。近些年,有机紫外探测器由于其制备简单,成本较低,性能良好,得到了快速的进展。然而有机电子传输材料比有机空穴传输材料的载流子迁移率小的多,适合于有机紫外探测器的电子传输材料较少,这限制了有机紫外光探测器的进展。本文针对这两种类型器件的不足,提出了以 MgZnO 材料为基础,选择不同的有机空穴材料,制备了基于 MgZnO 和有机空穴传输材料的有机/无机复合型紫外光探测器,通过优化条件,研制出了性能比较优异的器件。主要讨论工作如下：1.在石英 ITO 衬底上制备了 Mg0.07Zn0.93O/NPB 有机/无机复合紫外光探测器,讨论了 NPB 厚度对于器件性能的影响。NPB 70 nm 的探测器的器件性能最好,器件的响应域为 300-400 nm,响应峰为 340nm,数值为0.192 A/W。在-2 V 的工作电压下,器件的光暗电流比为 1.2×105,具有很高的信噪比。器件的探测率为 5.3 ×1012cmHz1/W-1,器件实现了对 UV-A 紫外光的探测。2.在石英 ITO 衬底上制备了 Mg0.1Zn0.9O/PVK 有机/无机复合可见盲紫外光探测器,讨论了 Mg0.1Zn0.9O 层厚度以及 PVK 层厚度对于器件性能的影响。结果表明当 PVK 厚度为 30nm 时,提高 Mg0.1Zn0.9O 层的厚度,器件的暗电流降低,光暗电流比提高,器件的光电性能得到改善。当 Mg0.1Zn0.9O 厚度为 150 nm 时,器件的光电性能呈现出了一个随着 PVK厚度增加先提高后降低的趋势。PVK 厚度为 60 nm 的器件的光电性能最好。器件的响应峰为 346 nm,数值为 0.114 A/W。在-2 V 的工作电压下,器件的光暗电流比为 4.4×102,探测率为 2.9×1011cmHz1/W-1。3.选取 ITO 电极与 PEDOT:PSS 和 Al 复合电极,制备了基于 Mg0.1Zn0.9O 的肖特基紫外光探测器,讨论了两种不同电极结构对于 Mg0.1Zn0.9O 肖特基紫外探测器性能的影响。结果表明,PEDOT:PSS 和 A1 复合底电极结构的探测器的性能更加优异。器件具有一个较宽的响应光谱,在 25.0-340nm 区域的响应超过了 0.1 A/W,最大响应为 0.156 A/W,峰位为 340 nm,-4 V 的光暗电流之比为 1.4×103,器件实现了对 UV-B 紫外光的良好探测。通过计算,我们还获得了器...