在有机或有机无机杂化钙钛矿型光伏器件中,金属氧化物半导体薄膜（Ti O₂,SnO₂,Zn O等）经常被用作修饰层来改善器件性能,而如何减少金属氧化物表面缺陷往往在对太阳能电池器件性能改善效果上产生了至关重要的影响。因此,通过高温热退火和紫外臭氧处理去除界面缺陷在太阳能电池器件上被广泛的应用与研究。然而与太阳能电池不同,光电倍增型光电探测器可以通过引入界面缺陷俘获电荷,降低暗电流,同时由缺陷引起的光生电荷积累会导致隧穿电流,最终形成高增益。但是,高温热退火和紫外臭氧处理去除界面缺陷对光电探测器性能影响的研究很少被报道。SnO₂随着在高效钙钛矿太阳能电池中的广泛应用越来越受到关注,而在有机光电探测器的研究中则鲜有报道。本论文将SnO₂引入到P3HT聚合物异质结光电探测器中,显著提高了器件的性能,同时围绕SnO₂纳米颗粒的缺陷对探测器性能的影响展开了研究,主要内容包括三部分。1.在室温下未处理的SnO₂薄膜被用作ITO电极与光活性层之间的夹层,SnO₂薄膜未进行任何方式处理,非常适用于处理温度低于150℃的光电子器件。未处理的SnO₂薄膜引入了缺陷并抑制器件的暗电流,在光态下外界电荷隧穿注入形成高增益,在-1 V偏压下信噪比超过5×10⁵,最高外量子效率达到1430%,比探测率达到2.24×10¹³ Jones。通过改变给受体的比例减少电子在活性层内部的传输通道,暗电流进一步降低至0.14 n A cm^-2,由于电子传输受到限制,器件只对特定波段具有光响应。2.不同的处理方式能显著改变SnO₂表面缺陷数量,而缺陷会改变SnO₂的功函数以及电导率。对于在室温下未处理的SnO₂器件,缺陷使ITO电极向SnO₂薄膜的注入势垒升高,降低了暗电流;在光态下光生电子会填充SnO₂的表面缺陷,SnO₂电导率恢复并降低与ITO电极之间的注入势垒,而缺陷俘获的载流子造成活性层能带的弯曲,使ITO电极向器件内部注入大量电子,形成了高增益。3.高温处理SnO₂修饰层时不仅会影响SnO₂,同时会改变ITO薄膜特性。在高温处理下SnO₂表面缺陷数量变少,而ITO功函数升高,ITO向器件内部注入电子势垒增大,造成了暗电流的下降。在仅对ITO进行高温处理未加任何修饰层的器件中,ITO的电导率以及透射率的变化未损失器件光电流,而暗电流的下降使器件的性能可以与添加电子阻挡层的器件相媲美,-0.5 V下暗电流密度仅有7.3×10^-5m A cm^-2,信噪比达到了1.5×10⁵,比探测率也超过了10¹² Jones,器件的上升时间仅为6μs。图34幅,参考文献125篇。