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随着光电子技术的发展,有机半导体材料被广泛应用于有机发光和高效率光电探测器。本文主要讨论Al/Ni/ITO/PTCDA/P-Si/Al光电探测器的制作及薄膜制备工艺调节和性能优化。首先对光电探测器的工作原理和参数进行了分析并阐述PTCDA的材料特性,其次讨论了PTCDA/P-Si势垒的各项电学特性及其在正/反偏压作用下的能带结构。随后,介绍了Al/Ni/ITO/PTCDA/P-Si/Al光电探测器的制作过程。由于薄膜的特性影响器件的性能,所以对于薄膜的晶体结构和成膜特性的研究就变得十分重要。本文从下面几个方面进行了讨论:1.利用AFM分析了PTCDA在p-Si上的成膜特性,讨论了温度和膜厚对于薄膜表面形貌的影响,2。根据Raman光谱测试结果得到了温度对于PTCDA分子结构的影响:3.ITO为PTCDA光电探测器的入射光窗口和阳极,其光学和电学性能对制备条件非常敏感,我们详细讨论了磁控溅射工艺条件对于ITO薄膜特性的影响;
最后我们对光电探测器的阳极做了改进,采用了Al-Ni-ITO复合电极。这是由于早期采用的的Al-ITO电极会在界面形成氧化铝,增加了接触电阻,影响了器件的性能。我们利用XPS和XRD研究了这两种电极的金属化机理,并根据Ⅰ-Ⅴ曲线分析得出了Ni的加入和合金化进程提高了欧姆接触性能。