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光电探测器作为智能光电系统的重要组成部分，已经引起了多学科领域的极大关注。光电倍增对于高灵敏光电探测器来说是理想的；它可以避免使用复杂的前置放大器电路，进一步简化光电探测系统的设计并降低成本，有利于集成光电子产品的发展。由于有机半导体材料具有大的激子结合能，有机光电探测器不可能通过利用无机探测器中碰撞电离以及雪崩效应的机理来实现光电流的倍增。界面陷阱诱导电荷隧穿注入成为当前实现倍增型有机光电探测器的主要工作机制。
本论文的研究工作以具有单载流子传输特性的倍增型有机光电探测器为基础，从器件物理的角度出发，通过界面工程、器件结构设计、材料甄选，拓宽倍增型有机光电探测器的响应光谱、实现光谱响应可调节的倍增型有机光电探测器，并为实现具有单载流子传输特性的倍增型有机光电探测器提供新的认识。主要研究内容和结论包括：
(1)实现了可工作在双向偏压下的光谱响应范围可调的倍增型有机光电探测器。该探测器在正向偏压和反向偏压下的倍增效应都来源于界面陷阱诱导的量子隧穿；其EQE光谱对注入电极附近被俘获光生电子分布具有依赖性。通过调控器件中光场分布及其注入电极附近被俘获光生电子分布，可以实现宽响应和窄响应。
(2)制备了基于PBDB-T∶PZ1有源层的倍增型全聚合物光电探测器。该全聚合物光电探测器展现单载流子传输特性；其倍增效应来源于：被聚合物PBDB-T包围的孤立地聚合物PZ1可以作为电子陷阱俘获光生电子，诱导界面能带弯曲以辅助空穴隧穿注入。
(3)实现了基于PBDB-T∶IEICO-4F(质量比1∶1)/PBDB-T∶IEICO-4F(质量比100∶3)双有源层的宽响应倍增型有机光电探测器。PBDB-T∶IEICO-4F(1∶1)有源层中的光生电子在外加偏压下向PBDB-T∶IEICO-4F(100∶3)有源层中迁移；使得注入电极附近的PBDB-T∶IEICO-4F(100∶3)有源层中被IEICO-4F俘获的光生电子呈现宽光谱分布，从而实现宽响应。双有源层倍增型有机光电探测器可以拓宽器件的光谱响应范围。
(4)展示了基于双给体体异质结的倍增型有机光电探测器并验证了其普适性。其倍增效应归因于小分子给体可以作为电子陷阱俘获光生电子，诱导界面能带弯曲以辅助空穴隧穿注入。
本论文的研究工作以具有单载流子传输特性的倍增型有机光电探测器为基础，从器件物理的角度出发，通过界面工程、器件结构设计、材料甄选，拓宽倍增型有机光电探测器的响应光谱、实现光谱响应可调节的倍增型有机光电探测器，并为实现具有单载流子传输特性的倍增型有机光电探测器提供新的认识。主要研究内容和结论包括：
(1)实现了可工作在双向偏压下的光谱响应范围可调的倍增型有机光电探测器。该探测器在正向偏压和反向偏压下的倍增效应都来源于界面陷阱诱导的量子隧穿；其EQE光谱对注入电极附近被俘获光生电子分布具有依赖性。通过调控器件中光场分布及其注入电极附近被俘获光生电子分布，可以实现宽响应和窄响应。
(2)制备了基于PBDB-T∶PZ1有源层的倍增型全聚合物光电探测器。该全聚合物光电探测器展现单载流子传输特性；其倍增效应来源于：被聚合物PBDB-T包围的孤立地聚合物PZ1可以作为电子陷阱俘获光生电子，诱导界面能带弯曲以辅助空穴隧穿注入。
(3)实现了基于PBDB-T∶IEICO-4F(质量比1∶1)/PBDB-T∶IEICO-4F(质量比100∶3)双有源层的宽响应倍增型有机光电探测器。PBDB-T∶IEICO-4F(1∶1)有源层中的光生电子在外加偏压下向PBDB-T∶IEICO-4F(100∶3)有源层中迁移；使得注入电极附近的PBDB-T∶IEICO-4F(100∶3)有源层中被IEICO-4F俘获的光生电子呈现宽光谱分布，从而实现宽响应。双有源层倍增型有机光电探测器可以拓宽器件的光谱响应范围。
(4)展示了基于双给体体异质结的倍增型有机光电探测器并验证了其普适性。其倍增效应归因于小分子给体可以作为电子陷阱俘获光生电子，诱导界面能带弯曲以辅助空穴隧穿注入。