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倍增型全聚合物光电探测器及其在光电容积描记传感器上的应用

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物理化学学报 2025年第1期41卷 111-120页

作者：赵兴超李晓明刘明赵子进杨凯旋刘蓬天张皓岚李金泰马晓玲姚琪孙艳明张福俊北京交通大学发光与光信息教育部重点实验室北京100044 北京航空航天大学化学学院北京100191 京东方科技集团股份有限公司北京100176

我们以宽带隙聚合物聚(3-己基噻吩)(P3HT)为给体,窄带隙聚合物聚{2,2'-((2Z,2'Z)-((12,13-双(2-癸基十四烷基)-6-(2-乙基己基)-4,8-二甲基-6,8,12,13-四氢-4氢-苯并[1,2,3]三唑并噻吩[2'',3'':4',5']并吡咯[2',3':4,5]并吡咯[3,2-g]并噻吩[2',3':4,5]并吡咯[3,2-b]并[4,5-e]吲哚-2,10-二基)双(甲烷亚甲基))双(5,5’-3-氧-2,3-二氢-1氢-2,1-二亚基茚))二丙二腈-连-2,5-二噻吩}(PTz-PT)为受体,研制了基于氧化铟锡(ITO)/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)/有源层/Al结构的倍增型全聚合物光电探测器(PM-APDs)。我们制备了P3HT:PTz-PT质量比为100:1、100:4、100:7和100:10的四种不同比例的二元PM-APDs。在黑暗条件下,由于Al的功函数和P3HT的最高已占据分子轨道(HOMO)之间存在0.8 eV的能级差距,空穴难以从铝电极注入到有源层中。有源层中的PTz-PT含量较低,缺乏连续的电子传输通道,导致有源层的电子传输能力较差。在光照条件下,由于有源层中PTz-PT含量较低,并且P3HT和PTz-PT的最低未占据分子轨道(LUMO)相差0.84 eV,光生电子会被孤立的PTz-PT捕获。Al电极附近的受陷电子会引起界面能带弯曲,实现空穴隧穿注入,从而导致外量子效率(EQE)值大于100%。在−8 V偏压下,基于P3HT:PTz-PT(100:4 wt/wt)的最优二元PMAPDs在300–1100 nm的光谱范围内具有超过100%的EQE。PM-APDs的EQE光谱形状取决于铝电极附近的受陷电子分布。通过引入聚合物聚(2-(4,8-双(4-(2-乙基己基)环戊二烯并-1,3-啶-1-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2-基)-5,5-二氟-10-(5-(2-己基癸基)噻吩-2-基)-3,7-二甲基-5H-4λ4,5λ4-二吡咯[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]二氮杂硼嗪)(PMBBDT)作为第三组分,PMAPDs的EQE光谱形状变得更平坦。我们制备了P3HT:PMBBDT:PTz-PT质量比分别为90:10:4和80:20:4的三元PM-APDs。三元PM-APDs的EQE值在420–600 nm的范围内提高,而在630–870 nm的范围内降低。三元PM-APDs具有更平坦的EQE光谱是由于其在Al电极附近的受陷电子分布更均匀。此外,在连续光照和外加偏压的条件下,三元PMAPDs的稳定性高于最优二元PM-APDs。在−12 V偏压下,最优三元PM-APDs的EQE值在350 nm处为3500%,在550 nm处为1250%,在900 nm处为1500%。在−10 V偏压下,最优三元PM-APDs的比探测度(D*shot)值在520 nm处为3.7×1012 Jones,在850 nm处为1.9×10^(13)Jones。最优三元PM-APDs在−10 V偏压下被白光连续照射170 min后,光电流为初始值的87%。我们利用最优三元PM-APDs搭建了光电容积描记(PPG)传感器并成功地测量了人体心率(HR),测得的HR与人体正常心率相符。

关键词：光电倍增全聚合物光电探测器空穴隧穿注入受陷电子 PPG传感器

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稀土有机配合物Tb(aca)_3phen的合成及发光特性

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光学学报 2013年第7期33卷 250-253页

作者：程志明张福俊北京交通大学理学院化学系北京100044 北京交通大学理学院光电子技术研究所北京100044

合成了绿色发光稀土有机配合物1,10-邻菲啰啉三乙酰丙酮合铽(Ⅲ)[Tb(aca)3phen],通过紫外-可见吸收光谱测试材料的吸收特性,其吸收范围主要集中在250～355nm之间,在296nm和345nm处有两个较强的吸收峰。利用345nm的紫外光激发得到了材料... 详细信息

合成了绿色发光稀土有机配合物1,10-邻菲啰啉三乙酰丙酮合铽(Ⅲ)[Tb(aca)3phen],通过紫外-可见吸收光谱测试材料的吸收特性,其吸收范围主要集中在250～355nm之间,在296nm和345nm处有两个较强的吸收峰。利用345nm的紫外光激发得到了材料的光致发光光谱,观察到明显的绿色发光,发光峰位于487,545,585,621nm,分别对应5 D4→7F6,5 D4→7F5,5 D4→7F4,5 D4→7F3能级间的电子跃迁。制备了结构为ITO/PEDOT…PSS/Tb(aca)3phen…PVK/Bphen(xnm)/Al有机电致发光器件。研究了不同厚度的Bphen修饰层对器件性能的影响,当Bphen厚度为5nm时器件发光特性最优,说明5nm Bphen层可有效地阻挡空穴,提高了载流子的复合几率。当器件外加驱动电压为20V时,发光强度是没有Bphen修饰层的器件的2.4倍。

关键词：材料光致发光电致发光稀土配合物界面修饰层

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10-羟基-苯并喹啉的合成及发光特性研究

中国激光 2010年第3期37卷 832-835页

作者：程志明张福俊徐征北京交通大学发光与光信息教育部重点实验室北京100044

合成了一种新型有机小分子发光材料10-羟基-苯并喹啉(Bq),利用电化学循环伏安方法测量了此材料的能带宽度为1.98 eV左右,此材料的光致发光峰位于616 nm,这个数值与材料能带宽度相吻合。利用高斯03软件计算了此材料分子的最高分子占据轨... 详细信息

合成了一种新型有机小分子发光材料10-羟基-苯并喹啉(Bq),利用电化学循环伏安方法测量了此材料的能带宽度为1.98 eV左右,此材料的光致发光峰位于616 nm,这个数值与材料能带宽度相吻合。利用高斯03软件计算了此材料分子的最高分子占据轨道和最低空轨道上的电子分布情况。将此材料与聚乙烯咔唑(PVK)按3%的质量比配成混合溶液,制备出了ITO/PVK:Bq/BCP/Alq3/Al和ITO/PVK:Bq/Al结构的电致发光器件,测量了这两种器件电致发光谱,除了位于616 nm的Bq的发光峰,同时在500 nm处还存在一个发光峰。经分析认为500 nm的发光峰源自PVK和Bq分子间的电致激基复合物发光。多层结构的器件在不同电压下都呈现白色的发光,经计算发光的色坐标为(x=0.37,y=0.38)。

关键词：材料有机电致发光掺杂红色发光有机材料有机电子学

一种新型有机稀土配合物的合成及发光特性的研究

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光学学报 2010年第4期30卷 1096-1100页

作者：程志明徐征张福俊北京交通大学发光与光信息教育部重点实验室北京100044

合成了具有双配体TTA和5NO_2Phen的稀土有机配合物Eu(TTA)_35NO_2Phen,通过元素分析、差热-热重、红外光谱和吸收光谱研究了配合物的组分、结构。元素分析的实验结果与理论计算的结果相吻合。从紫外可见吸收光谱中可以看出,稀土有机配... 详细信息

合成了具有双配体TTA和5NO_2Phen的稀土有机配合物Eu(TTA)_35NO_2Phen,通过元素分析、差热-热重、红外光谱和吸收光谱研究了配合物的组分、结构。元素分析的实验结果与理论计算的结果相吻合。从紫外可见吸收光谱中可以看出,稀土有机配合物的两个吸收峰分别位于340 nm和270 nm,这两个吸收峰分别与配体TTA和5NO_2Phen的吸收峰相关。在350 nm的光激发下,得到了三价铕离子的特征发射峰:583,593和612 nm,它们分别对应着铕离子5D_0→7F_0,5D_0→7F_1,5D_0→7F_2的跃迁发射,这说明有机配体可以将吸收的能量传递给三价铕离子使其发光,配体对稀土铕离子的发光有协同增强的作用。以Eu(TTA)_35NO_2Phen作为发光层,制备了ITO/PEDOT:PSS/PVK:Eu(TTA)_35NO_2Phen/BCP/Alq_3/Al的电致发光器件,在18 V驱动电压下器件发出了色坐标为(x=0.51,y=0.31)的红色电致发光。

关键词：光学材料发光材料稀土配合物光致发光电致发光亮度-电压特性

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类星体3C286在λ18厘米的联合阵图像

天文学报 1997年第2期38卷 146-155页

作者：张福俊中国科学院上海天文台上海200030

本文给出类星体3C286在λ18厘米的MERLIN图像、VLBI图像和MERLIN＋VLBI图像．呈现在MERLIN图像上的低亮度的结构在MERLIN+VLBI联合阵的图像上基本被分解，仅留下一些支离破碎的痕迹．MERLIN＋VLBI图像的中央部分比VLBI图像有更长的延伸... 详细信息

本文给出类星体3C286在λ18厘米的MERLIN图像、VLBI图像和MERLIN＋VLBI图像．呈现在MERLIN图像上的低亮度的结构在MERLIN+VLBI联合阵的图像上基本被分解，仅留下一些支离破碎的痕迹．MERLIN＋VLBI图像的中央部分比VLBI图像有更长的延伸．MERLIN＋VLBI图像的动态范围好于1000：1，但没有搜索到反向喷流．我们提出了几种可能的模式对所得到的结构进行解释．

关键词：类星体致密陡谱源射电源图像联合阵图像

用“一体两翼”托起心中的太阳——我对振兴中国足球的三点看法

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陕西师范大学学报（哲学社会科学版） 2001年第S1期30卷 96-99页

作者：张福俊陕西师范大学新闻与传播学院陕西西安710062

要振兴中国足球 ,必须改革中国足协 ,改革青少年培养制度 ,培养高水平的中国足球教练。中国足协的改革是根本 ,青少年培养制度和高水平教练的培养是两翼。“一体两翼”

关键词：中国足球中国体育青少年培养

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类星体3C286结构中的谱指数分布

天文学报 1995年第2期36卷 115-119页

作者：张福俊中国科学院上海天文台

由５ＧＨｚ和１．６６ＧＨｚ的ＶＬＢＩ全球阵观测，我们获得类星体３Ｃ２８６在该两频率上的高动态范围的毫角秒尺度的图像和谱指数在结构中的分布状况。从谱指数，我们无法判断该源中央两个子源中哪一个是真正的核。我们排除３Ｃ２８... 详细信息

由５ＧＨｚ和１．６６ＧＨｚ的ＶＬＢＩ全球阵观测，我们获得类星体３Ｃ２８６在该两频率上的高动态范围的毫角秒尺度的图像和谱指数在结构中的分布状况。从谱指数，我们无法判断该源中央两个子源中哪一个是真正的核。我们排除３Ｃ２８６的结构是由引力透镜所形成的像的可能性，也许在该源的中央存在两个黑洞，即两个中央“引擎”，每一个有它自己的、向不同方向延伸的喷流。

关键词： CSS源喷流谱指数类显体

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芴与联噻吩发光共聚物的合成与发光特性

光学学报 2013年第8期33卷 165-169页

作者：王琎海杰峰张福俊唐卫华北京交通大学发光与光信息教育部重点实验室北京100044 南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室江苏南京210094

利用Suzuki偶联反应合成了一种新型聚芴类导电聚合物发光材料：聚9,9二十二烷基芴并3,3′二对偏二氰乙烯基苯基2,7联噻吩（PFC12Th-DCN），表征了该材料的紫外可见吸收光谱、光致发光光谱以及激发光谱。此材料在300-450 nm有很强的吸收... 详细信息

利用Suzuki偶联反应合成了一种新型聚芴类导电聚合物发光材料：聚9,9二十二烷基芴并3,3′二对偏二氰乙烯基苯基2,7联噻吩（PFC12Th-DCN），表征了该材料的紫外可见吸收光谱、光致发光光谱以及激发光谱。此材料在300-450 nm有很强的吸收，吸收峰位于375 nm。用375 nm的光激发PFC12Th-DCN，其光致发光峰位于625 nm，是一种橙黄色发光材料。制备了结构为ITO/PEDOTPSS/ PFC12Th-DCN/Al的有机电致发光器件。该器件启亮电压为5 V，发光峰为649 nm，色坐标为（0.62, 0.36）。与光致发光光谱相比，该材料的电致发光光谱出现了约25 nm的红移，根据退火实验推断该红移是由PFC12Th-DCN分子聚集态发光引起的。

关键词：材料吸收光谱发光光谱聚合物发光二极管聚芴

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网络空间走出的“最美”人物

新闻战线 2012年第12期 59-60页

作者：张福俊辽宁日报

“你在我心中是最美，每一个微笑都让我沉醉……”多年前，羽泉的一首《最美》，以其朗朗上口的歌词、轻快优美的旋律红遍大江南北。2012年5月8日，在北国边城佳木斯，一位名叫张丽莉的29岁中学女教师，在学生危难之际舍身一推感动中国... 详细信息

“你在我心中是最美，每一个微笑都让我沉醉……”多年前，羽泉的一首《最美》，以其朗朗上口的歌词、轻快优美的旋律红遍大江南北。2012年5月8日，在北国边城佳木斯，一位名叫张丽莉的29岁中学女教师，在学生危难之际舍身一推感动中国的同时，也被众多网友献上“最美”的称号；

关键词：网络空间人物感动中国佳木斯女教师上口网友