無機CuSCN電洞傳輸層應用在混合式奈米氧化鋅紫外光感測器之研究

Abstract

本論文主要探討利用電鍍沉積無機電洞傳輸層CuSCN薄膜在ITO玻璃基板上，作為電洞傳輸層，以取代有機電洞注入層PEDOT:PSS與寬能隙的TPD-Si2有機電洞傳輸層，並完成製作奈米混合式紫外光感測器。 首先，使用電鍍方法沉積無機電洞傳輸層CuSCN 及旋轉塗佈奈米混合式光感測層(PVK：ZnO NPs)，接著使用熱蒸鍍沉積BCP電洞阻擋層與濺鍍沉積Al電極，完成奈米混合式光感測器。奈米混合式光感測層中同時含有P型的PVK有機材料及N型的氧化鋅奈米粒子。當元件操作在逆向偏壓下，光感測層之中的氧化鋅奈米粒子在照紫外光之後，產生之光生電洞會經由PVK與CuSCN傳輸至ITO電極。由於PVK與ZnO的能隙差距過大，使得氧化鋅奈米粒子中的光生電子無法傳輸出去，也就是說，光生電子會被捕捉在氧化鋅奈米粒子之中。當光生電子大量被捕捉時，會造成能帶偏移與彎曲，引發大量電洞從外部注入，因此，產生高密度的光電流。 本研究的奈米混合式光感測器，在照射360nm 波長24 9 μW/cm^2光源下，展現出166倍的暗電流與光電流比(dark/bright current ratio or the so-called on/off ratio)、 9 12×10^12 Jones的探測率及94倍的紫外光-可見光拒斥比，其表現優於一般無機半導體感測器。此外，本研究之紫外光感測器更具低成本、可繞性、輕巧等優點，因此有機會可以取代傳統的無機元件做為低成本高靈敏度的UV感測元件。

Date of Award	2016 Jul 18
Original language	Chinese
Supervisor	Dung-Ching Perng (Supervisor)