【CN109888102A】一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910144207.9

(22)申请日 2019.02.27

(71)申请人 合肥工业大学

地址 230009 安徽省合肥市屯溪路193号

(72)发明人 邱龙臻　赵雪　姚宏兵　魏诗语　

王晓鸿　

(74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理

有限公司 34112

代理人 余成俊

(51)Int.Cl.

H01L 51/42(2006.01)

H01L 51/46(2006.01)

H01L 51/48(2006.01)

(54)发明名称

一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫

外光探测器

(57)摘要

本发明公开了一种基于有机场效应晶体管

的日盲区深紫外光探测器，其有机场效应晶体管

半导体层为嵌段共轭聚合物纳米线，由嵌段共聚

物半导体材料和聚合物绝缘材料分别溶解在溶

剂中再混合形成共混溶液，通过控制嵌段共聚物

半导体材料和聚合物绝缘材料的质量比，获得不

同密度的嵌段共聚物半导体纳米线。本发明的嵌

段共聚物半导体纳米线作为有机场效应晶体管

光探测器的半导体层，能够增强对深紫外区的光

响应。本发明首次提出将共轭聚合物用于日盲区

深紫外光的响应上，并制备了高性能有机场效应

晶体管日盲区深紫外光探测器，本发明在深紫外

区域实现了良好的光选择性和光响应性，光响应

达到120A/W，

外部量子效率高达50000％。权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 109888102 A 2019.06.14

C N 109888102

A

1.一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，包括衬底、栅电极、栅绝缘层、有机半导体层、源电极和漏电极，其特征在于：其中的有机半导体层为制备于栅绝缘层上的嵌段共聚物半导体纳米线，嵌段共聚物半导体纳米线由嵌段共聚物制成，所述嵌段共聚物由共轭段和加入共轭段的绝缘段组成，嵌段共聚物中绝缘段由对日盲区深紫外光选择性响应的材料制成，由绝缘段作为为光感应段。

2.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，其特征在于：有机场效应晶体管日盲区深紫外光探测器只对深紫外光有选择性响应，对波长大于300nm的光没有响应。

3.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，其特征在于：所述的嵌段共聚物半导体纳米线通过刮涂法、或旋涂法、或喷墨印刷法制备于栅绝缘层。

4.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，其特征在于：所述的嵌段共聚物半导体纳米线厚度为7-13纳米。

5.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，其特征在于：所述的绝缘段通过嵌段或接枝的方法加入共轭段。

6.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，其特征在于：所述的共轭段为2，5-二溴-3–烷基噻吩制成，共轭段材料为一个键连接有R1的噻吩，

其化学式如下：

其中，R 1为具有1-20个C原子的直链烷基；

或者，共轭段为2，5-二溴-3–烷基噻吩并[3，2-b]噻吩材料制成，共轭段材料为一个键连接有R2的噻吩并噻吩，

其化学式如下：

其中，R 2为具有1-25个C原子的直链烷基。

7.根据权利要求6所述的一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，其特征在于：共轭段的材料为2，5-二溴-3-己基噻吩，或2，5-二溴-3–辛基噻吩，或2，5-二溴-3–十二烷基噻吩并[3，2-b]噻吩材料。

8.根据权利要求1所述的一种基于有机场效应晶体管的日盲区深紫外光探测器，其特征在于：所述的绝缘段为对日盲区深紫外光选择性响应的材料，由烷基氧丙烯材料制成，绝缘段材料为氧基连接有R3的氧丙烯，

化学式如下：

权　利　要　求　书1/2页2CN 109888102 A