光电探测研究一直以来备受关注,同时,有机器件也凭借其柔性衬底、质量轻便、成本低廉、可大面积制造等独特优势也日渐走进大家的视野。因此,基于有机电子器件的光电探测研究近年来蓬勃发展,其应用也十分多样化,如大面积阵列图像传感,宽光谱光电探测器件,光电开关型晶体管等。其中,光的选择性探测研究在该领域亦具有一定的挑战性,如视神经模拟,紫外含量检测等研究方向更是吸引了科研工作者们极大的兴趣。而有机晶体管存储器的光辅助存储窗口现象的出现,为多波段选择性的光电探测提供了一个新的策略。本文通过将小分子电子受体材料富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯即PCBM,混入驻极体聚合物材料聚(2-乙烯基萘)PVN中旋涂成电荷存储层,制作成并五苯的底栅顶接触有机晶体管存储器。根据PCBM的混入量,器件的响应波段从深紫外、近紫外以及可见红光波段延伸。在没有PCBM的情况下,器件A仅在254 nm深紫外光照射下编程/擦除之后才观察到阈值电压偏移。通过将PCBM含量增加到2.5%和30%,器件B和器件C开始在420 nm和740 nm波长下出现类似现象。器件的浓度选择与波长的选择上进行了多方面的实验条件优化,排除了在低浓度条件下520 nm绿光可能对器件截止响应波长的干扰;而且850 nm的近红外光线无法辅助器件产生存储窗口,确保了器件电学行为的可靠性。在工作机理研究方面,结合紫外可见光吸收谱以及原子力显微镜表征结果与器件的电学行为,我们提出了器件工作的能带结构模型,分散在PVN中的PCBM起到类陷阱态的作用,降低了电荷存储层俘获电子/空穴所需的势垒高度,使得电子可以在较长波长的激发下注入电荷存储层中,较好地解释了器件随着小分子浓度增加,截止响应波长红移的电学行为。在器件应用方面,本课题主要有两种应用。(一)基于器件在光照状态下编程/读写测试中源漏电流随测试时间线性增加的现象,通过晶体管电流与阈值电压的关系,可以计算得知器件存储电荷和曝光剂量之间具有良好的线性关系,因此器件具有作为辐射剂量计的潜力。(二)由于器件B的近紫外响应波段包含在器件C紫外可见波段范围之内,因此可以搭配器件B与器件C,根据器件B在混合白光辅助下器件阈值电压的偏移量与器件C相比,可以估算出混合光中近紫外波段光的含量,该测试结果与PR670光谱光度/色度/辐射度计的测量结果对比,误差较小,可以作为测试太阳光中紫外含量的一种简便方法。综上所述,本文提出多波段光致存储器件工艺简便,无需昂贵的光过滤系统即可选择性地实现对光的剂量监测,并且具有作为特定波段含量检测的应用价值,为将来可穿戴光监测电子设备提供了新颖的思路。