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光电探测器是捕获光信号并转换为相应电信号的一类探测器件。与无机探测器相比,有机探测器有诸多优点,例如:低成本、柔性以及可以大面积的制造等,因此被认为是可以替代无机探测器的一类新型器件。而在报道各种类型的有机探测器中,光电导型探测器由于其光响应高(外量子效率可超过100%)、结构简单等优点,受到了研究人员越来越多的关注。随着近年来各种新型器件的开发,器件效率不断被提升,但同时,这些器件往往存在着暗电流密度较高、线性动态范围较低、制备工艺复杂、材料存在毒性等问题,从而其未来走向应用化的前景受到了限制。因此,如何实现全优参数的有机聚合物光电导探测器,是目前该领域亟待要解决的问题。器件暗电流密度高低是影响光电探测器性能的关键。目前,大多数的有机聚合物光电导型探测器通常是基于电子给受体混合的异质结光功能层结构。然而,尽管这种异质结光功能层结构可以显著的提升光生激子的分离效率,但同时也会带来较大的暗电流,从而降低器件的性能。因此,首先,我们通过一步溶液旋涂法并附加低温退火的方式,引入水溶性的聚乙烯亚胺(PEIE)修饰层来修饰ITO电极,将其应用于以P3HT:PC61BM为光功能层的聚合物光电导型探测器中,在-1 V的工作电压下,最高的量子效率达到了 3250%,比探测率为1.04×1012 Jones,响应速度分别为上升时间78μs,下降时间87μs。器件的光辅助C-V特性、瞬态光电流特性等表征揭示了 PEIE在实现聚合物光电导探测器高性能中的作用。同时,我们也注意到在线性动态范围这一参数上,PEIE器件最高仅能达到55 dB,相比商用的无机光电探测器的线性动态范围通常可达到100 dB以上,还有较大差距。且当改变入射光功率,器件的光响应会急剧衰减,这对于器件应用都是不利的因素。为了进一步优化器件性能:尤其是改善线性动态范围这一参数,在之前工作的基础上,我们通过引入锐钛矿相TiO2纳米晶,其可以分散于PEIE的溶剂水中,并作为电荷的“俘获中心”来提高器件性能。首先,我们合成了一种无表面配体的锐钛矿相TiO2纳米晶材料,将其制备成作为器件内部电荷“俘获中心”的修饰层,实现了基于P3HT:PC61BM的较高性能的聚合物光电导型探测器件。器件在-1 V的工作电压下:实现了 113%的EQE响应,1.9×1012Jones的比探测率,上升时间34 μs和下降时间26 μs的响应速度等。接下来,在PEIE中引入优化后的Ti02纳米晶制备混合修饰层,从而提高PEIE器件的性能,在响应速度上,上升时间由78 μs降低为42 μs,下降时间由87 μs降低为32μs,而线性动态范围上从55 dB大幅提升为103 dB,较PEIE器件提升了将近两倍,但同时,由于Ti02纳米晶的引入,PEIE器件的光响应(EQE)性能上却有所下降。为了能够在PEIE器件上同时得到较高性能的响应速度,光响应(EQE),线性动态范围等。我们通过调控ITO/PEIE/PC61BM:P3HT/A1器件中的PC61BM受体在光功能层中的重量配比,发现调控给受体界面可以全面提高器件性能,尤其在达到高线性动态范围的同时,维持较高的光响应性能。所优化后的器件性能,最高EQE由1024%提高为12000%,同时线性动态范围由55 dB提升为79 dB,比探测率也从9.17 × 1011 Jones最高达到2.59 × 1012 Jones,响应速度上,上升时间为24μs,下降时间为78μs。通过光功能层的TEM图谱、器件的光辅助C-V特性曲线以及瞬态光电流等测试结果,分析了 PC61BM受体含量,对给受体界面的影响以及改善器件性能的原因。