研究目的
研究采用小带隙给体PBDB-T与非富勒烯受体ITIC的有机光电探测器在间接X射线成像中的特性。
研究成果
研究表明，采用PBDB-T:ITIC活性层的有机光电探测器相比P3HT:PC70BM探测器具有更高的转换效率、更优的可见光吸收及载流子传输性能。PBDB-T:ITIC=1:1层与ZnSe(Te)耦合的探测器在电荷收集效率和灵敏度方面显著提升，其频率响应特性良好，显示出成像应用的潜力。
研究不足
PBDB-T:ITIC层的吸收峰与CsI(Tl)闪烁体的发射特性匹配不佳，因此需要改用ZnSe(Te)闪烁体。该研究还强调，为提升性能，活性层的最佳混合比例和厚度至关重要。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用PBDB-T和ITIC作为活性层制备有机光电探测器，并将其性能与常见的P3HT:PC70BM探测器进行对比。研究方法包括评估光电探测器在人工太阳光照和X射线照射下的性能表现。
2：样本选择与数据来源：
样本包含不同PBDB-T:ITIC混合比例的探测器及P3HT:PC70BM参照探测器。数据通过太阳能模拟器和X射线发生器采集获得。
3：实验设备与材料清单：
设备包括太阳能模拟器、X射线发生器、静电计、紫外-可见分光光度计和原子力显微镜。材料包含PBDB-T、ITIC、P3HT、PC70BM以及闪烁体CsI(Tl)和ZnSe(Te)。
4：实验流程与操作步骤：
流程包括制备探测器、测量其在太阳光照下的J-V特性、评估X射线照射期间的性能表现，以及使用绿色LED测量频率响应。
5：数据分析方法：
数据分析包括根据J-V特性计算功率转换效率(PCE)、短路电流密度(JSC)、收集电流密度(CCD)和灵敏度等参数。
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electrometer
2400
Keithley
To collect the generated carriers during the evaluation of the photodetector's performance.
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ion chamber
CII50
Capintec
To measure the exposed dose during the X-ray exposure experiments.
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oscilloscope
104Xi
LeCroy
To measure the signal response of the detectors during the frequency response evaluation.
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silicon photodetector
S3590-08
Hamamatsu
Used as a reference during the frequency response evaluation.
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solar simulator
XES 40S2-CE
San Ei Elec
To investigate the intrinsic characteristics of the photodetector under artificial solar irradiation.
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X-ray generator
2000H
AJEX
To examine the properties of the scintillator-coupled detector during X-ray exposure.
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UV/vis spectrometer
2120UV
Optizen
To measure the absorption spectra of the active layers and scintillators.
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atomic force microscope
To measure the surface roughness of the active layers.
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