【摘 要】
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有机光电探测器具有响应光谱易调节、制备工艺简单和生产成本低等优点受到很多科研者们的关注。当前大部分关于有机光电探测器的研究集中于提高某一范围内的光响应,很少有探索可见光到近红外波长范围内的研究。为了解决上述问题,本论文就非富勒烯受体IEICO-4F作为第三或者第四组分对宽光谱OPDs进行研究。论文首先对活性层为P3HT:IEICO-4F:PC61BM三元器件（第一组）进行了研究。研究不同IEICO
【基金项目】
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陕西省自然科学基金（项目编号:2019JM251）；
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有机光电探测器具有响应光谱易调节、制备工艺简单和生产成本低等优点受到很多科研者们的关注。当前大部分关于有机光电探测器的研究集中于提高某一范围内的光响应,很少有探索可见光到近红外波长范围内的研究。为了解决上述问题,本论文就非富勒烯受体IEICO-4F作为第三或者第四组分对宽光谱OPDs进行研究。论文首先对活性层为P3HT:IEICO-4F:PC61BM三元器件（第一组）进行了研究。研究不同IEICO-4F掺杂浓度对器件光学特性与电学特性的影响。实验发现当IEICO-4F的掺杂比例为10wt%时,器件具有良好的性能。在红光650nm处的比探测率D*为4.86×1011Jones,成功的拓宽了器件的响应光谱范围,但红光波段特性仍存在相对较差问题。为了进一步提高红光吸收,接着开展了活性层含有两种红光材料PTB7:IEICO-4F:PC61BM三元器件（第二组）。研究不同IEICO-4F掺杂浓度对器件光学特性与电学特性的影响,实验发现当IEICO-4F的掺杂比例为4wt%时,器件具有良好的红光响应特性,在红光650nm处D*为1.61×1012Jones,说明含有PTB7与IEICO-4F两种红光吸收材料可以提高器件红光响应。最后开展了活性层为P3HT:PTB7:IEICO-4F:PC61BM四元器件的研究（第三组）,研究了不同掺杂浓度对器件光学特性与电学特性的影响。当PTB7与IEICO-4F掺杂比例分别为10wt%和5wt%时,器件表现出良好的光电性能,在红光650nm处,D*从单红光材料的4.86×1011Jones提高到1.1×1012Jones,提高了一个数量级。同时绿、蓝光（530nm和460nm）下的D*分别达到了1.4×1012Jones和1.07×1012Jones,均得到了明显改善。说明了双掺杂有利于活性层形成互穿型的网络结构,提升载流子的迁移率。研究结果表明:采用双掺杂的方式,可以有效的增加添加剂的质量比,从单掺杂的10wt%和4wt%增加到15wt%,以此来提高活性层对红光波段的吸收强度;采用一给体、一受体的掺杂形式,在双给体与双受体之间形成激子解离作用,使体系中的解离面增多,提高了激子解离效率;采用一给体、一受体的掺杂形式,优化活性层形貌,使其形成良好的互穿型网络结构,提升了载流子迁移率。综上所述,采用两种性质不同的长波吸收材料组分替代单一组分,可以增加添加组分的质量比,拓宽器件的响应光谱,提升激子解离效率与迁移率,同时减少体系中的复合损失。本研究为宽光谱高探测率的有机光电探测器的实现提供了一种有效的方法。
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