光电探测器是一类光电子器件,在吸收光信号后,通过器件转换为电信号,并将其输出,在军事和生活中均有很多的应用,比如遥感,远程控制,成像领域等。目前市场上大多光电探测器是以无机半导体材料例如Si,Ga N等作为活性层的无机光电探测器,有机光电探测器和无机光电探测器相比,优势在于制作方便,价格低廉,可大面积制造等,也因此,越来越多的研究人员开始对有机光电探测器进行广泛研究。有机光电探测器早期工作主要是利用光生伏特效应制备的光伏型光电探测器,而后,随着具有光电倍增效果的聚合物光电探测器被研究人员报道后,光电导型光电探测器也开始渐渐地进入了科研人员的研究领域。但有机光电探测器普遍还存在暗电流密度高,器件线性动态范围窄等缺点,如何解决这些问题,是目前主要的研究重点。其中,如何降低器件的暗电流密度和提高光电流密度是光电探测器主要的研究方向。而目前大多数有机光电探测器由于其体异质结结构往往导致暗态下会存在较大的漏电流,因此暗电流较高。如何能够在不影响光电流密度的同时降低器件的暗电流是目前本领域研究的热点之一。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为一种良好的绝缘材料,曾被证明将其引入到有机光伏器件中,器件的光电流几乎可以不受影响,因此本工作希望通过将其引入到有机光电探测器中来降低器件暗电流,在不影响光电流的同时,提高器件性能。本工作中,PMMA既可作为阻挡层,也可作为添加剂添加到活性层中,具体工作如下:PMMA作为阻挡层时,通过制备不同浓度的PMMA作为阻挡层的器件发现:低浓度的PMMA降低器件暗电流密度的效果并不明显,且在一定程度降低了器件的光电流密度,从而降低了器件的开关比。高浓度PMMA作为阻挡层时,在-0.5 V反向偏压下,将器件的暗电流密度降到了7.33×10^-6m A/cm²,但因为形成了较厚的势垒层,光电流密度也降到了4.48×10^-3 m A/cm²,尽管提升了器件的开关比,但器件的EQE和响应度都相应的降低了,而光电流密度也是光电探测器所看重的性能参数,因此高浓度的PMMA作为阻挡层时对器件性能的提升并不显著。为了优化器件性能,将PMMA添加到器件的活性层中,设计了光伏型和光电导型光电探测器。对于光伏型器件,PMMA的加入有效地降低了器件的暗电流密度,在-0.5 V偏压下从3.73×10¹ m A/cm²降到了3.44×10^-4 m A/cm²,开关比从28.42提高到了2.05×10⁴,同时将器件的探测率在610 nm处提高到了7.1×10¹¹Jones,线性动态范围提高了55%,达到了120.5 d B,这已经达到了部分无机光电探测器的性能指标。对于光电导型探测器,暗电流密度在-0.5 V偏压下从8.43×10^-2 m A/cm²降到7.11×10^-4m A/cm²,EQE虽然有所降低却也超过了100%,可以达到光电倍增的效果,重要的是,由于暗电流的显著降低,器件的比探测率在615 nm处提高到了2.3×10¹² Jones,线性动态范围也提高了25%,从78.6 d B提高到了98.0 d B。对于响应时间,光伏型器件的上升时间不变,下降时间增加了21μs,光电导型器件上升时间增加了15μs,下降时间不变,所以,PMMA的引入并未对器件的响应时间造成负面影响,仍属于微秒量级。因此,通过在器件的活性层中添加宽带隙的PMMA这一种简便方法,可以有效的降低器件的暗电流密度,同时显著提高器件的线性动态范围性能,为制备具有低暗电流密度的高性能有机光电探测器提供一种新的思路。图20幅,表4个,参考文献86篇