[發明專利]一種增強型熱穩定性光敏傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201710024009.X
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106876588B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 高敏;齊志輝;林媛;潘泰松;張胤
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48;C23C18/12
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

本發明屬于光敏傳感器制備領域，提供一種增強型熱穩定性光敏傳感器及其制作方法；該光敏傳感器包括從下向上依次層疊的基底、感光層和增強層，所述基底為單晶藍寶石基片，所述感光層為二氧化釩薄膜，所述增強層為鈣鈦礦薄膜。本發明采用由感光層二氧化釩薄膜與增強層有機鈣鈦礦薄膜的復合結構，當光作用于傳感器上時，感光層會在光的作用下產生相應的電阻變化，而增強層會在光的作用下產生光生載流子，對其下面的感光層進行進一步的電調制，從而增強感光層對光的響應率，使得所制光敏傳感器對光的響應更加靈敏；同時，在溫度改變時表現出很好的穩定性。另外，本發明提供其制備方法簡單，成本低，易實現工業化大規模生產。

技術領域

本發明屬于光敏傳感器制備領域，具體涉及一種增強型熱穩定性光敏傳感器及其制備方法。

背景技術

光敏傳感器是最常見的傳感器之一，它在自動控制和非電量電測技術中占有非常重要的地位，在控制智能化方面更是具有巨大的應用價值。為了實現系統的微型化，對傳感器的要求而言就是要盡可能縮小其在系統中所占的空間。

二氧化釩薄膜作為一類具有光、電特性的薄膜器件，在一定溫度下會由原來的半導體性質快速轉變為金屬性質，這使它在熱觸發開關器件方面有十分誘人的前景。而在光學系統中，它將以體積小、重量輕、厚度薄、造價低而具有極高的應用價值。近年來，隨著對二氧化釩薄膜研究的不斷深入，其廣闊的應用前景不斷展現出來。在光的照射下二氧化釩薄膜的電導率將發生變化，在通以恒定電流的情況下，其變化值可由電壓信號所反映的電阻值進行檢測，這一性質使得二氧化釩薄膜可應用于光敏傳感器中。目前二氧化釩在光照作用下響應有限且靈敏度低，限制了其在光敏傳感器中的應用。而傳統光敏傳感器又受溫度變化影響較大，在溫度變化時會發生相應的測量偏差。

發明內容

本發明的目的在于針對背景技術存在的缺陷，提供一種增強型熱穩定性光敏傳感器及其制作方法；該光敏傳感器以單晶藍寶石基片為基底，由感光層(二氧化釩薄膜)與位于感光層上的增強層(有機鈣鈦礦薄膜，CH₃NH₃PbI₃)的復合結構組成；該增強型熱穩定性光敏傳感器對光的響應較單一二氧化釩薄膜有成倍的提高，且靈敏度高，在溫度改變時表現出很好的穩定性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種增強型熱穩定性光敏傳感器，包括從下向上依次層疊的基底、感光層和增強層，其特征在于，所述基底為單晶藍寶石基片(Al₂O₃)，所述感光層為二氧化釩薄膜，所述增強層為鈣鈦礦薄膜(CH₃NH₃PbI₃)。

進一步地，所述二氧化釩薄膜的厚度為60～100nm，所述鈣鈦礦薄膜的厚度為250～350nm。

上述增強型熱穩定性光敏傳感器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：配制無機偏釩酸鹽聚合物溶液，濾除溶液中游離的離子，形成釩的聚合物前驅溶液；

步驟2：將藍寶石基片清洗吹干，放置待用；

步驟3：將步驟1所得釩的聚合物前驅溶液旋涂于藍寶石基片表面，烘干后于空氣中冷卻；

步驟4：將經步驟3的藍寶石基片置于還原氣氛中，于400～450℃熱處理60～70min，冷卻得到二氧化釩薄膜；

步驟5：將步驟4制得的二氧化釩薄膜四角用膠帶粘蓋，放置待用；

步驟6：配制CH₃NH₃PbI₃前驅液；

步驟7：在步驟5得到二氧化釩薄膜薄膜表面滴加CH₃NH₃PbI₃前驅液，經旋涂、烘烤，得到鈣鈦礦薄膜；