[發明專利]一種有機/鈣鈦礦體相異質結納米線光電探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 201711099094.2
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN107768478A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 陽軍亮;夏華艷;張楚俊;童思超;王春花
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/0216;H01L31/0256;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種有機/鈣鈦礦體相異質結納米線光電探測器，其特征在于，所述光電探測器包括基底、鈣鈦礦材料與有機半導體材料2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩(C8BTBT)形成的體相異質結納米線光吸收層以及電極層三部分；

所述的基底為硬質基底或柔性基底，所述的硬質基底為玻璃、二氧化硅或石英，所述的柔性基底為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亞胺(PI)；

所述的鈣鈦礦材料為CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbCl₃、CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbA_3-xB_x、CH(NH₂)₂PbI₃、CH(NH₂)₂PbCl₃、CH(NH₂)₂PbBr₃、CH(NH₂)₂PbA_3-xB_x或Cs_y[CH(NH₂)₂]_z[CH₃NH₃]_(1-y-z)A_3-xB_x，其中A和B為I、Cl、Br中的一種，x在0和3之間，y在0和1之間，z在0和1之間；

所述的體相異質結納米線是指鈣鈦礦材料與有機半導體材料2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩形成的相互均勻分布、互穿網絡狀結構的納米線陣列，納米線的橫向尺寸在50nm到800nm之間；

所述的電極層為金、銀、鋁中的一種或幾種，對稱電極間形成光響應溝道長寬比在1:5到1:20之間。

2.如權利要求1中所述的有機/鈣鈦礦體相異質結納米線光電探測器的制備方法，包括以下步驟：

(1)基底準備與清洗、處理；

(2)配制鈣鈦礦溶液，所述鈣鈦礦溶液濃度為300mg/ml到800mg/ml的鈣鈦礦溶液；

(3)配制鈣鈦礦/2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩混合材料前驅體溶液；

(4)使用旋涂、刮涂及印刷方式制備鈣鈦礦/2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩混合材料薄膜，熱退火處理后得到高質量有機/鈣鈦礦體相異質結納米線光吸收層；

(5)采用蒸鍍或印刷制備電極。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中鈣鈦礦/2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩混合材料前驅體溶液，首先將2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩溶于氯苯中，形成濃度為5mg/ml到30mg/ml的溶液，再將此2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩溶液與上述鈣鈦礦溶液以1:2到1:5的體積比混合，在60度下加熱攪拌1小時。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述旋涂、刮涂及印刷方式制備鈣鈦礦/2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩混合材料薄膜的熱退火處理是在60度到80度溫度范圍內退火處理30到60分鐘。