一种双色有机光电探测器

摘要

一种双色有机光电探测器，独立的对不同光波长或不同光波段敏感的第一有机工作层、第二有机工作层、连接第一有机工作层和第二有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)，组成第一探测单元和第二探测单元；第一探测单元包括附着在玻璃基片上作为负电极的第一铝电极Al、第一正电极的Au、作为主要工作物质的第一有机工作层和离子液体；第二探测单元包括附着在玻璃基片上作为第二正电极的ITO、作为第二负电极的Al、作为主要工作物质的第二有机工作层和离子液体；离子液体系第一探测单元与第二探测单元所共用。

权利要求

1.双色有机光电探测器，其特征在于：独立的对不同光波长或不同光波段敏感的第一有机工作层、第二有机工作层、连接第一有机工作层和第二有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)，组成第一探测单元和第二探测单元；

所述的第一探测单元包括附着在玻璃基片上作为负电极的第一铝电极Al、第一正电极的Au、作为主要工作物质的第一有机工作层和离子液体；

所述的第二探测单元包括附着在玻璃基片上作为第二正电极的ITO、作为第二负电极的Al、作为主要工作物质的第二有机工作层和离子液体；

所述的离子液体系第一探测单元与第二探测单元所共用。

说明书

一种双色有机光电探测器

技术领域

[0001] 本发明涉及光电探测器领域，具体是一种可以同时独立探测两个不同波长或不同波段光信号的集成了两套独立有机工作层探测单元的双色光电探测器。

背景技术

[0002] 有机光电探测器是一种使用有机物作为光电转换工作物质的光电池。

[0003] 目前传统的有机光电探测器只能探测对其有机工作层敏感的光信号，而有机工作层往往只对某一波段的光信号敏感。如若要实现对两个不同波长或不同波段光信号的探测，则必须同时使用两个有机光电探测器并配以分光器件来进行探测，整体结构尺寸将会较大。

发明内容

[0004] 本发明为了克服现有有机光电探测器的不足，提供一种可以同时独立探测两个不同波长或不同波段光信号的集成了两套独立有机工作层探测单元的双色光电探测器。

[0005] 所述的双色有机光电探测器，其特征在于：独立的对不同光波长或不同光波段敏感的第一有机工作层、第二有机工作层，连接第一有机工作层和第二有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)，组成第一探测单元和第二探测单元。

[0006] 所述的第一探测单元包括附着在玻璃基片上作为负电极的第一铝电极Al、第一正电极的Au、作为主要工作物质的第一有机工作层和离子液体。

[0007] 所述的第二探测单元包括附着在玻璃基片上作为第二正电极的ITO、作为第二负电极的Al、作为主要工作物质的第二有机工作层和离子液体。

[0008] 所述的离子液体系第一探测单元与第二探测单元所共用。

[0009] 本发明提供的双色有机光电探测器包括两套独立的对不同光波长或不同光波段敏感的有机工作层，连接两套独立的有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)。

[0010] 离子液体在电极和有机工作层间的引入，从而在界面处形成双电层，产生位移电流实现界面处光电流的传输，克服了有机物载流子迁移率低的问题，使入射光可不必照射上、下电极的重叠区域仍旧能产生光电流。

[0011] 双色有机光电探测器包括两套独立的对不同光波长或不同光波段敏感的有机工作层，连接两套独立的有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)。利用离子液体使两套独立探测单元叠加，从而实现不同的探测单元响应不同波长或不同波段的光信号。本发明可以对光能中两种不同波长或波段的光信号进行同时分立检测。

[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明可以对光能中两种不同波长或不同波段的光信号进行同时分立检测。

附图说明

[0013] 图1是本发明一种双色有机光电探测器的结构示意图。

[0014] 图2是本发明一种双色有机光电探测器的第一探测单元的原理图。

[0015] 图3是本发明一种双色有机光电探测器的第二探测单元的原理图。

[0016] 图4是本发明一种双色有机光电探测器的等效电路。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图对本发明做进一步说明。

[0018] 图1是本发明一种双色有机光电探测器的结构示意图。如图1所示的一种双色有机光电探测器包括两套独立的对不同光波长或不同光波段敏感的有机工作层，连接两套独立的有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)。

[0019] 所述的双色有机光电探测器，其特征在于：独立的对不同光波长或不同光波段敏感的第一有机工作层、第二有机工作层，连接第一有机工作层和第二有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)，组成第一探测单元和第二探测单元。

[0020] 所述的第一探测单元包括附着在玻璃基片上作为负电极的第一铝电极Al、第一正电极的Au、作为主要工作物质的第一有机工作层和离子液体。

[0021] 所述的第二探测单元包括附着在玻璃基片上作为第二正电极的ITO、作为第二负电极的Al、作为主要工作物质的第二有机工作层和离子液体。

[0022] 所述的离子液体系第一探测单元与第二探测单元所共用。

[0023] 本发明一种双色有机光电探测器的工作原理：

[0024] 所述的第一探测单元的工作原理图如图2所示，入射光使第一探测单元有机工作层中发生电荷分离，空穴向下迁移，电子向上迁移。电子以传导电流的形式进入铝电极1。空穴迁移到有机工作层和离子液体的界面处，在电势的作用下离子液体中的阴离子将运动到该界面处进而和空穴形成双电层，双电层的形成将产生位移电流并完成光电流在有机工作层和离子液体间的传输。在光电流的作用下阳离子将在离子液体中运动到金电极和离子液体的界面处，在电势的作用下铝电极1中的电子将经外电路传输到金电极上，并在金电极和离子液体的界面处与阳离子形成双电层，该界面处双电层的形成将产生位移电流并完成光电流在离子液体和金电极间的传输，此时外电路中将产生从金电极到铝电极1的电流。外电路闭合时，外电路中电流强度的大小将随入射光信号强度的变化而变化。

[0025] 所述的光探测第二单元的工作原理图如图3所示，入射光使第二探测单元有机工作层中发生电荷分离，空穴向下迁移，电子向上迁移。空穴以传导电流的形式进入ITO电极。电子迁移到有机工作层和离子液体的界面处，在电势的作用下离子液体中的阳离子将运动到该界面处进而和电子形成双电层，双电层的形成将产生位移电流并完成光电流在有机工作层和离子液体间的传输。在光电流的作用下阴离子将在离子液体中运动到铝电极2和离子液体的界面处，在电势的作用下ITO电极中的空穴将经外电路传输到铝电极2上，并在铝电极2和离子液体的界面处与阴离子形成双电层，该界面处双电层的形成将产生位移电流并完成光电流在离子液体和金电极间的传输，此时外电路中将产生从ITO电极到铝电极2的电流。外电路闭合时，外电路中电流强度的大小将随入射光信号强度的变化而变化。

[0026] 进一步说明的是，上述两个探测单元是同时进行工作的。

[0027] 所述的双色有机光电探测器可等效为两个光电池的叠加，如图4所示。

[0028] 结合附图1-4，本发明可以利用离子液体实现两套独立探测单元的叠加，采用两套独立的对不同光波长或不同光波段敏感的有机工作层，完成了对两种不同波长或不同波段光信号的同时分立检测。

[0029] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。