红光有机光敏二极管
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OPD最典型的器件结构是基于小分子的平面异质结结构,这种 结构也是解释和理解OPD工作原理中最简化的模型。
point:
1）给体和受体有机材料分层排列在电极间 2）为了促进电极附近的电荷收集：
阳极功函数
平面异质结结构
给体HOMO能级 受体LUMO能级
阴极功函数
Match !
1有机光敏二极管（OPD ）
Member
（captain）
Contribution
主题的确定，后期ppt的修改、演讲 前期OPD的相应部分的ppt制作 前期红光OPD相应部分的ppt制作
Thank you !
基于ITO/NdPc2/C60/Ai的 OPD 采用平面异质结构
2 红光 有机光敏二极管
ITO导电玻璃衬底的清洗 真空镀膜机的清洁 有机材料的装填和仪器检查 开启真空镀膜机抽至合适的真空度 有机材料的蒸发 蒸发金属电极 光敏特性的测试
2 红光 有机光敏二极管
1、NdPc2/C60平面异质结吸收光谱分析 NdPC2三者最佳
意义
难点
??
1 有机光敏二极管（ 2 红光有机光敏二 3 展望小结
OPD） 极管
2 红光 有机光敏二极管
1）酞菁钕分子结构图
2）合成：（用相应的腈缩聚可 得）
酞菁钕分子是由中央的一个钕（Nd）原子和π共轭的富电子基团 组成的 夹层结构分子。
2 红光 有机光敏二极管
1）所要制备的器件结构
2）该结构的优点： 同时为电子和空穴提供运输通道， 使得激子解离和电荷传输效率提高， 从而有助于OPD光响应度的提高。
源自文库
1有机光敏二极管（OPD ）
OPD的性能参数： 1.光/暗电流比 P 2.光响应度R
3.外量子效率EQE
Iph：光生电流；Iill 光照下的电流；Idark暗电流;Pin光照条件下的光功率；
A是器件的有效面积
1有机光敏二极管（OPD ）
应用于OPD的材料 ： 1.电极材料：Si、玻璃、柔性塑料衬底（如PPA） 2.有机半导体红光光敏材料：
1有机光敏二极管
（OPD）
2
红光有机光敏 二极管
3 展望小结
1）集中在有机光敏分子结构的调控， 从根本上提高其选择性、光电转换率和稳定性 。 2）结构上，先优化异质结界面， 然后优化有机层和电极的界面。 3）贯穿整个器件的模拟优化和器件稳定性的研究，通过光强和电场强 度在整个器件中分布的模拟计算，得到高性能的器件结构，同时探索 器件稳定性与结构的关系，提高器件寿命。
有机光电探测器的一种 光敏波长覆盖范围从紫外到可见光 以至于近红外的全部光谱
OPD的分类
可见光OPD 全色OPD
可敏感波长OPD
1有机光敏二极管（OPD ）
a)单层器件；b)平面异质结器件；c)体异质结器件；d)混合异质结器件； e)分子给体—受体器件 ； f)叠层结构器件
1有机光敏二极管（OPD ）
i)酞菁染料及卟啉金属配合物
ii)C60 及其衍生物 Iv)PPV及其衍生物
iii)噻吩类材料
3.界面修饰：使电极功函数与给/受体能级更加匹配
i)普通ITO通过紫外臭氧等离子体处理修饰等。
ii)在有机层上旋涂PSS后再蒸发电极。 iii).......
1 有机光敏二极管（ 2 红光有机光敏二 3 展望小结
3个主吸收峰： 205 333 632 nm
对应的吸光度： 0.48 0.43 0.351
2 红光 有机光敏二极管
2、NdPc2/C60平面异质结电流-电压分析
2 红光 有机光敏二极管
分析： 从暗电流特性曲线可以看出，整个二极管的特性较好，在施加3 V反向偏压的情况下器件暗电流为131.86 uA,用波长为655nm,功率 为170 mW/cm2的红光激光器作为光源,搭配不同的减光片可以得 到一系列入射光功率。
LUMOD
LUMOA
阴极
阳极
HOMO
D
Donor Acceptor
HOMOA
1. 2. 3. 4. 5.
吸收光而产生激子 激子扩散 电荷转移 电荷分离 电荷传输与收集
-8-
1有机光敏二极管（OPD ）
summarise
有机
HOMO LUMO
Vs
无机
价带（VB ） 导带（CB）
注：i)上述可一一近似相当，但有机材料的HOMO/LUMO能级是分立的， 区别于无机中连续的VB/CB。 ii)有机材料的能级分立致使载流子定域化，所吸收形成的激子由于 之间较大的库仑力使其不易形成载流子。故OPD工作机理和无机光 敏二极管的区别还是很大的。
根据之前的OPD参数公式可以得到 最大光/暗电流之比P=16.39（施加10.2mw光照时）
最大响应度R=0.278A/w，此时最大EQE为52.6%（施加0.102mw 光照时）
2 红光 有机光敏二极管
3、NdPc2厚度对器件性能的影响
d越小，暗电流和光电流增大，光响应度增大
50nm厚
35nm厚
有机功能材料
之
红光有机光敏二极管
组员：
介绍有机光敏二极管的结构、原理、参数，材料
红光有机光敏二极管的合成、制备、特性
主要内容
1 有机光敏二极管
2 红光有机光敏二极管
3 展望小结
1 有机光敏二极管（ OPD 2 红光有机光敏二 3 展望小结 ） 极管
1有机光敏二极管（OPD ）
对OPD的认识
2 红光 有机光敏二极管
4、退火对器件性能的影响 器件进行退火处理能够减小受体材料在异质结表面的聚集,可以有效地降 低器件的暗电流,增大器件光暗比,但是激子在界面附近的解离效率也会降低, 这将导致器件的光响应度和外部量子转换效率降低。
5、电极修饰对器件性能的影响 通过和未进行电极修饰的器件对比发现,进行电极修饰以后,器件的暗 电流降低了 19%,同时最大光暗比和最大光电流响应度分别减小了26.9% 和38.6%。如果需要器件的暗电流达到一定水平,同时该器件光响应度又 是可以接受 ,则对器件进行电极修饰是有意义的。
OPD） 极管
背景
紫外光谱范围类响应的OPD研究较多，但在红光 波段存在暗电流大、光电流和光响应度相对较小 的问题。 近红外探测器在光通信、远程控制、环境控制、生 物医疗邻域有重要的应用。
1）小带隙的化合物在合成、化学稳定性、溶解性有诸多困 难。 2）分子带隙的减小，找到相互匹配的给体/受体材料也更加 困难
point:
1）给体和受体有机材料分层排列在电极间 2）为了促进电极附近的电荷收集：
阳极功函数
平面异质结结构
给体HOMO能级 受体LUMO能级
阴极功函数
Match !
1有机光敏二极管（OPD ）
Member
（captain）
Contribution
主题的确定，后期ppt的修改、演讲 前期OPD的相应部分的ppt制作 前期红光OPD相应部分的ppt制作
Thank you !
基于ITO/NdPc2/C60/Ai的 OPD 采用平面异质结构
2 红光 有机光敏二极管
ITO导电玻璃衬底的清洗 真空镀膜机的清洁 有机材料的装填和仪器检查 开启真空镀膜机抽至合适的真空度 有机材料的蒸发 蒸发金属电极 光敏特性的测试
2 红光 有机光敏二极管
1、NdPc2/C60平面异质结吸收光谱分析 NdPC2三者最佳
意义
难点
??
1 有机光敏二极管（ 2 红光有机光敏二 3 展望小结
OPD） 极管
2 红光 有机光敏二极管
1）酞菁钕分子结构图
2）合成：（用相应的腈缩聚可 得）
酞菁钕分子是由中央的一个钕（Nd）原子和π共轭的富电子基团 组成的 夹层结构分子。
2 红光 有机光敏二极管
1）所要制备的器件结构
2）该结构的优点： 同时为电子和空穴提供运输通道， 使得激子解离和电荷传输效率提高， 从而有助于OPD光响应度的提高。
源自文库
1有机光敏二极管（OPD ）
OPD的性能参数： 1.光/暗电流比 P 2.光响应度R
3.外量子效率EQE
Iph：光生电流；Iill 光照下的电流；Idark暗电流;Pin光照条件下的光功率；
A是器件的有效面积
1有机光敏二极管（OPD ）
应用于OPD的材料 ： 1.电极材料：Si、玻璃、柔性塑料衬底（如PPA） 2.有机半导体红光光敏材料：
1有机光敏二极管
（OPD）
2
红光有机光敏 二极管
3 展望小结
1）集中在有机光敏分子结构的调控， 从根本上提高其选择性、光电转换率和稳定性 。 2）结构上，先优化异质结界面， 然后优化有机层和电极的界面。 3）贯穿整个器件的模拟优化和器件稳定性的研究，通过光强和电场强 度在整个器件中分布的模拟计算，得到高性能的器件结构，同时探索 器件稳定性与结构的关系，提高器件寿命。
有机光电探测器的一种 光敏波长覆盖范围从紫外到可见光 以至于近红外的全部光谱
OPD的分类
可见光OPD 全色OPD
可敏感波长OPD
1有机光敏二极管（OPD ）
a)单层器件；b)平面异质结器件；c)体异质结器件；d)混合异质结器件； e)分子给体—受体器件 ； f)叠层结构器件
1有机光敏二极管（OPD ）
i)酞菁染料及卟啉金属配合物
ii)C60 及其衍生物 Iv)PPV及其衍生物
iii)噻吩类材料
3.界面修饰：使电极功函数与给/受体能级更加匹配
i)普通ITO通过紫外臭氧等离子体处理修饰等。
ii)在有机层上旋涂PSS后再蒸发电极。 iii).......
1 有机光敏二极管（ 2 红光有机光敏二 3 展望小结
3个主吸收峰： 205 333 632 nm
对应的吸光度： 0.48 0.43 0.351
2 红光 有机光敏二极管
2、NdPc2/C60平面异质结电流-电压分析
2 红光 有机光敏二极管
分析： 从暗电流特性曲线可以看出，整个二极管的特性较好，在施加3 V反向偏压的情况下器件暗电流为131.86 uA,用波长为655nm,功率 为170 mW/cm2的红光激光器作为光源,搭配不同的减光片可以得 到一系列入射光功率。
LUMOD
LUMOA
阴极
阳极
HOMO
D
Donor Acceptor
HOMOA
1. 2. 3. 4. 5.
吸收光而产生激子 激子扩散 电荷转移 电荷分离 电荷传输与收集
-8-
1有机光敏二极管（OPD ）
summarise
有机
HOMO LUMO
Vs
无机
价带（VB ） 导带（CB）
注：i)上述可一一近似相当，但有机材料的HOMO/LUMO能级是分立的， 区别于无机中连续的VB/CB。 ii)有机材料的能级分立致使载流子定域化，所吸收形成的激子由于 之间较大的库仑力使其不易形成载流子。故OPD工作机理和无机光 敏二极管的区别还是很大的。
根据之前的OPD参数公式可以得到 最大光/暗电流之比P=16.39（施加10.2mw光照时）
最大响应度R=0.278A/w，此时最大EQE为52.6%（施加0.102mw 光照时）
2 红光 有机光敏二极管
3、NdPc2厚度对器件性能的影响
d越小，暗电流和光电流增大，光响应度增大
50nm厚
35nm厚
有机功能材料
之
红光有机光敏二极管
组员：
介绍有机光敏二极管的结构、原理、参数，材料
红光有机光敏二极管的合成、制备、特性
主要内容
1 有机光敏二极管
2 红光有机光敏二极管
3 展望小结
1 有机光敏二极管（ OPD 2 红光有机光敏二 3 展望小结 ） 极管
1有机光敏二极管（OPD ）
对OPD的认识
2 红光 有机光敏二极管
4、退火对器件性能的影响 器件进行退火处理能够减小受体材料在异质结表面的聚集,可以有效地降 低器件的暗电流,增大器件光暗比,但是激子在界面附近的解离效率也会降低, 这将导致器件的光响应度和外部量子转换效率降低。
5、电极修饰对器件性能的影响 通过和未进行电极修饰的器件对比发现,进行电极修饰以后,器件的暗 电流降低了 19%,同时最大光暗比和最大光电流响应度分别减小了26.9% 和38.6%。如果需要器件的暗电流达到一定水平,同时该器件光响应度又 是可以接受 ,则对器件进行电极修饰是有意义的。
OPD） 极管
背景
紫外光谱范围类响应的OPD研究较多，但在红光 波段存在暗电流大、光电流和光响应度相对较小 的问题。 近红外探测器在光通信、远程控制、环境控制、生 物医疗邻域有重要的应用。
1）小带隙的化合物在合成、化学稳定性、溶解性有诸多困 难。 2）分子带隙的减小，找到相互匹配的给体/受体材料也更加 困难