[發明專利]一種基于無機鈣鈦礦的光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201810085908.5
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108258126B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 晉佳佳
• 申請（專利權）人: 蕪湖樂知智能科技有限公司
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于光電探測技術領域，具體為一種基于無機鈣鈦礦的光電探測器及其制備方法，所述無機鈣鈦礦的光電探測器的制備包括以下步驟：步驟S1、提供一ITO透明導電襯底，并對ITO透明導電襯底清洗和預處理；步驟S2、在ITO透明導電襯底上制備陽極修飾層，步驟S3、在陽極修飾層上制備PbBr2層，步驟S4、制備CsPbBr3無機鈣鈦礦光敏層等步驟。本發明可以有效提高CsPbBr3無機鈣鈦礦光電探測器的探測率和壽命。

技術領域

本發明屬于光電探測技術領域，具體為一種基于無機鈣鈦礦的光電探測器及其制備方法。

背景技術

光電探測器在醫療、軍事以及通訊等方面應用廣泛。近年來，鈣鈦礦電探測器因其制備方法簡單、成本低廉、重量輕、可制備成柔性器件等突出優點近年來受到廣泛的關注。無機鈣鈦礦CsPbBr3材料具有一系列優點，近年來在基于無機鈣鈦礦CsPbBr3發光二極管和無機鈣鈦礦CsPbBr3太陽能電池方面取得了重要的研究進展?；跓o機鈣鈦礦CsPbBr3的光電探測器還少有報道，基于無機鈣鈦礦CsPbBr3的光電探測器中還存在一系列問題需要解決。主要有：(1)常用的陽極緩沖層PEDOT:PSS對激子有明顯的猝滅作用，降低了探測器的探測率；（2）CsPbBr3的吸收范圍小于550nm，限制了CsPbBr3光電探測器的光譜響應范圍；（3）CsPbBr3成膜特性差，CsPbBr3晶粒的顆粒大，晶粒與晶粒之間的空隙多，CsPbBr3薄膜的覆蓋率差，造成探測器的漏電流大，限制了探測器探測率的提高；（4）CsPbBr3對空氣環境敏感，衰減速度快，壽命需要提高。

所以，提供一種基于無機鈣鈦礦的新型光電探測器及其制備方法成為我們要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于無機鈣鈦礦的光電探測器及其制備方法，以解決上述背景技術中提出無機鈣鈦礦光電探測器探測率和壽命方面的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種無機鈣鈦礦的光電探測器的制備方法，其特征在于：所述無機鈣鈦礦的光電探測器的制備包括以下步驟：

步驟S1、提供一ITO透明導電襯底，并對ITO透明導電襯底清洗和預處理；

步驟S2、在ITO透明導電襯底上制備陽極修飾層，首先采用旋轉涂布的方法在ITO透明導電襯底上生長一層PEDOT:PSS第一陽極修飾層，然后將長有PEDOT:PSS襯底轉移至真空鍍膜機中，在真空度小于10-4Pa條件下，通過真空熱沉積的方法生長一層SubPc第二陽極修飾層，SubPc第二陽極修飾層的厚度為5-10 nm；

步驟S3、在陽極修飾層上制備PbBr2層，配制濃度為0.8M的PbBr2的二甲基甲酰胺(DMF)溶液，并用聚四氟乙烯過濾器進行過濾，獲得澄清的PbBr2的DMF溶液，采用旋轉涂布的方法將PbBr2的DMF溶液旋涂于陽極修飾層之上，旋轉涂覆過程中，控制勻膠機的轉速在3000rpm，旋轉涂敷時間為30-50s，旋涂完畢后，將長有PbBr2的襯底放置到70℃的加熱板上，退火處理30分鐘；

步驟S4、制備CsPbBr3無機鈣鈦礦光敏層，使用燒杯配置濃度為10mg/ml的CsBr的甲醇溶液100ml，加熱至50℃并保持，然后將長有PbBr2的襯底放入100ml的10mg/ml的CsBr的甲醇溶液中浸泡，浸泡時間為10分鐘，浸泡過程中，每分鐘滴加0.1ml的濃度為10mg/ml的聚乙二醇(PEG)的二甲基甲酰胺(DMF)溶液，浸泡完成后取出并用異丙醇溶液沖洗，使用干燥的氮氣吹干后，在90℃的加熱板上退火20分鐘完成CsPbBr3無機鈣鈦礦光敏層的制備；

步驟S5、將長有CsPbBr3無機鈣鈦礦光敏層的襯底轉移至真空鍍膜機中，在真空度小于10^-4Pa條件下，通過真空熱沉積的方法依次生長一層C60第一陰極修飾層和一層Bphen的第二陰極修飾層，最后在陰極修飾層上沉積一層Al作為反射電極完成探測器器件的制備。