[發明專利]沉積CsPbBr3納米片薄膜光電探測器的制備方法

有效

• 申請號: 201710039265.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106784162B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 楊智;汪敏強
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/09
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

沉積CsPbBr₃納米片薄膜光電探測器的制備方法，將CsPbBr₃納米片十八烯溶液離心清洗后，分散到有機溶劑中；將多片圖形化金叉指電極排列放在容器內，加入CsPbBr₃納米片有機溶劑分散液；容器敞口放置直到所有的有機溶劑完全蒸發，將沉積CsPbBr₃納米片的金叉指電極熱退火后，連接到TO?5管殼的引腳上，完成光電探測器的制備。本發明采用溶液靜置自組裝方法制備CsPbBr₃納米片薄膜，可以在容器內同時在多片電極上沉積，提高材料的利用率，同時保證CsPbBr₃納米片薄膜的大面積均勻性和致密性，該方法靈活可控，最終制得長時間穩定的、高性能的CsPbBr₃納米片薄膜光電探測器。

技術領域

本發明屬于納米光電器件應用領域，具體涉及一種沉積CsPbBr₃納米片薄膜光電探測器的制備方法。

背景技術

由于無機鈣鈦礦量子點CsPbBr₃具有高的熒光量子產率，窄帶發射峰，豐富的形貌調節手段和高的空氣穩定性，從2015年開始研究人員開始大量報道其在發光二極管和光電探測器方面的應用(Adv.Mater.2015,27,7162–7167；Nanoscale,2016,8,13589–13596；Adv.Funct. Mater.2016,26,5903–5912；J.Phys.Chem.Lett.2016,7,4059？4066)。相比于小尺寸的零維量子點，二維CsPbBr₃納米片具有長的平面內載流子擴散長度，更強的光吸收和便于制備均勻致密的薄膜等優點，十分便于制備薄膜光電器件。目前制備量子點薄膜的方法有絲網印刷法、沉積法、旋涂法和提拉法，絲網印刷法適合制備微米級的厚膜，旋涂法和提拉法適合制備納米級的薄膜，而沉積法可以通過控制沉積的總量實現從納米級到微米級厚度薄膜的制備。沉積法又分為離心沉積和溶液靜置自組裝沉積，離心沉積具有成膜速度快的優點，目前被很多研究人員采用，例如加拿大多倫多大學Sargent課題組使用離心沉積法制備了均勻致密、周期排列的CsPbBr₃量子點薄膜(ACS Appl.Mater.Interfaces2015,7,25007？25013)；南京理工大學曾海波課題組使用離心沉積發制備了CsPbBr₃納米片薄膜光電探測器(Adv.Mater.2016,28, 4861–4869)。但是離心沉積法受限于離心管的體積，不適合薄膜的大面積制備，同時會受到分散溶液性質、離心速度等因素的影響，使得沉積薄膜的厚度并不容易隨著加入量子點的總量做線性調節。

發明內容

為了克服離心沉積法存在的上述問題，本發明的目的是提供一種沉積CsPbBr₃納米片薄膜光電探測器的制備方法，采用自組裝沉積可以最大程度提高材料的利用率，同時保證 CsPbBr₃納米片薄膜的大面積均勻性和致密性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

沉積CsPbBr₃納米片薄膜光電探測器的制備方法，包含以下步驟：

1)將濃度為10mg/mL的CsPbBr₃納米片十八烯溶液離心清洗后，分散到有機溶劑中得到CsPbBr₃納米片有機溶劑分散液；

2)將容器放到減震臺面上，然后將多片圖形化金叉指電極排列放在容器內，加入CsPbBr₃納米片有機溶劑分散液；

3)容器敞口放置直到所有的有機溶劑完全蒸發，得到沉積CsPbBr₃納米片的金叉指電極；

4)將沉積CsPbBr₃納米片的金叉指電極熱退火后，得到芯片；

5)將制備好的芯片連接到標準TO-5管殼的引腳上，然后把開有石英窗的管帽粘結到底座上，完成光電探測器的制備。