張瑞芬

本論文分為前、後兩段部分進行研究，前段部分專注於有機光偵測器的性 能優化，透過光增益之效果，提高元件於感光時的光電流注入，藉此達到元件 之外部量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)、光響應度(Responsivity, R)方 面的性能優化；而後段部分則將優化之元件與垂直式電晶體進行整合，完成垂 直式有機光敏電晶體(Vertical Field Effect Organic Phototransistor, VFEOPD)之開 發。 在優化有機光偵測器的過程中，本次實驗採用(1) 增益層、(2) 主動層高低 摻雜 、(3) 增益層+主動層高低摻雜，此三種手段，達到光增益之效應，同時藉 由元件電容量測以及模擬所得之激子產生率，瞭解各類型元件區之驅動原理。 從結果可得知，優化後各元件之外部量子效率、光響應度皆有所提升，可確定 該優化手段之可行性。 而在後半段部分，本次實驗嘗試將優化後的有機光增益偵測器與氧化鋅 (ZnO)垂直式電晶體進行整合，完成垂直式有機光敏電晶體之開發。從實驗結果 可得知，垂直式有機光敏電晶體相較於整合前的有機光增益偵測器，具有更高 的元件性能表現，其外部量子效率可從 83%提升至 7277%、光響應度可從 0.36 A/W 提升 31.19 A/W，且因該元件結合電晶體之電流控制性能以及有機光偵測器 之偵測能力，使其可藉由閘電壓的施加，控制元件於可見光波段範圍的響應與 偵測。