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专利号: 2018100489196
申请人: 淮南师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-18
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种宽光谱响应光电探测器,包括第一探测单元(2)、连接单元(3)、和第二探测单元(4),其特征在于:所述第一探测单元(2)设置在透明导电基底(1)之上,且其波长响应范围为从近紫外光到可见光,所述透明导电基底(1)为四层结构,包括第一玻璃基底(101)、第二介质层(102)、第三透明金属层(103)和第四介质层(104),且所述第二介质层(102)层叠在第一玻璃基底(101)之上,所述第三透明金属层(103)层叠在第二介质层(102)之上,所述第四介质层(104)层叠在第三透明金属层(103)之上,所述第一探测单元(2)为PIN型结构,包括第一P型层(201),第一I型层(202)和第一N型层(203),且所述的第一P型层(201),第一I型层(202)和第一N型层(203)呈依次层叠结构,所述第二探测单元(4)设置在连接单元(3)之上,且其波长响应范围为从可见光到近红外光,第二探测单元(4)为NIP型结构,包括第二N型层(401)、第二I型层(402)、第二P型层(403)和不透明电极层(404),且所述的第二N型层(401)、第二I型层(402)、第二P型层(403)和不透明电极层(404)呈依次层叠结构,所述连接单元(2)为石墨烯,石墨烯层的厚度为10-50nm,且从连接单元(2)引出导线作为宽光谱响应光电探测器的阴极,所述的透明导电基底(1)的第三透明金属层(103)与第二探测单元(4)的不透明电极层(404)使用导线连接,共同作为宽光谱响应光电探测器的阳极。

2.根据权利要求1所述的一种宽光谱响应光电探测器,其特征在于:所述第一玻璃基底(102)的厚度0.5-7mm,所述第二介质层(102)为PEDOT:PSS与TAPC的复合材料制备而成,其中PEDOT:PSS与TAPC的摩尔比为6:(1-3),所述第二介质层(102)的厚度为50-70nm,所述第三透明金属层(103)为铝和锗的合金,其中铝与锗的摩尔比为9:(1-2),第三透明金属层(103)的厚度为10-30nm,所述第四介质层(104)为MoO3与TAPC的复合材料制备而成,其中MoO3与TAPC的摩尔比为8:(1-2),所述第四介质层(104)的厚度为30-60nm。

3.根据权利要求1所述的一种宽光谱响应光电探测器,其特征在于:所述第一P型层(201)为空穴传输型有机材料,且空穴传输型有机材料的禁带宽度大于2eV,所述第一P型层(201)的厚度为20-50nm,所述第一N型层(203)为电子传输型有机材料,且电子传输型有机材料的禁带宽度大于2.4eV,所述第一N型层(203)的厚度为20-50nm,所述的第一I型层(202)为三元复合结构,包括摩尔比为0.5:0.5:1的第一P型层(201)材料、第一N型层(203)材料和可见紫外光敏层材料,所述的可见紫外光敏层材料的禁带宽度范围为2-3.2eV。

4.根据权利要求1所述的一种宽光谱响应光电探测器,其特征在于:所述第二N型层(401)为电子传输型有机材料,且电子传输型有机材料的禁带宽度大于2.4eV,所述第二N型层(401)的厚度为20-50nm,所述第二P型层(403)为空穴传输型有机材料,且空穴传输型有机材料的禁带宽度大于2eV,所述第二P型层(403)的厚度为20-50nm,所述的第二I型层(402)为三元复合结构,包括摩尔比为0.5:0.5:1的第二P型层(403)材料、第二N型层(401)材料和可见红外光敏层材料,所述的可见红外光敏层材料的禁带宽度范围为1-2eV。

5.根据权利要求1所述的一种宽光谱响应光电探测器,其特征在于:所述的不透明电极层(404)为三层复合结构,包括第一不透明电极层(4041)、第二不透明电极层(4042)和第三不透明电极层(4043),所述的第一不透明电极层(4041)为WO3,第一不透明电极层的厚度2-

40nm,所述的第二不透明电极层(4042)为Au,第二不透明电极层的厚度40-1000nm,所述的第三不透明电极层(4043)为Al2O3,第三不透明电极层的厚度20-50nm,且第三不透明电极层(4043)采用原子层沉积技术制备。