[發(fā)明專利]一種柔性紫外光探測器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810268718.7
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108630766B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊伯儒;張偉;許鈺旺;翁明;李京周;柳成林
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市順德區(qū)中山大學(xué)研究院;廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國際聯(lián)合研究院;中山大學(xué)
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0264;H01L31/102;H01L31/18;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

本發(fā)明公開了一種紫外光探測器，包括有源層、電極層和襯底，襯底采用柔性材料制成，電極層采用金屬納米線制成，制成的紫外光探測器耐彎折性較好，擴大了使用的范圍；本發(fā)明的一種紫外光探測器的制備方法，運用光敏化合物的特性進(jìn)行圖案的刻蝕，相比于傳統(tǒng)的激光刻蝕和黃光刻蝕而言，本發(fā)明的方法不需要昂貴的刻蝕設(shè)備，成本較低，并且制作過程簡單，不會產(chǎn)生化學(xué)廢液，因此效率更高并且也較為環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電器件領(lǐng)域，特別是一種柔性紫外光探測器及其制備方法。

背景技術(shù)

紫外光探測器的應(yīng)用十分廣泛，例如，在軍用方面，可用于宇航探測、導(dǎo)彈軌跡追蹤等；在民用方面則可用于火災(zāi)報警器、高壓電暈檢測、紫外指紋檢測等，目前普遍使用的是剛性的半導(dǎo)體紫外光探測器，盡管其性能穩(wěn)定，但剛性的特點限制了它的適用范圍，為了適應(yīng)柔性電子快速發(fā)展的潮流，需要開發(fā)出一種制作步驟簡單、成本低廉、響應(yīng)度高的柔性紫外光探測器。

目前常用的圖案化工藝有激光刻蝕、黃光工藝，激光刻蝕設(shè)備昂貴，不可避免的帶來了高成本的問題；黃光工藝操作步驟繁瑣，產(chǎn)生大量化學(xué)廢液，而且在刻蝕過程中經(jīng)常會產(chǎn)生圖案邊緣過刻的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種柔性紫外光探測器及其制備方法，制作過程簡單，且柔韌性好。

本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

一種柔性紫外光探測器，包括柔性的襯底、有源層以及電極層，所述有源層包括帶有圖案的金屬氧化物納米線，所述電極層包括帶有圖案的金屬納米線，所述有源層、電極層、襯底依次排列設(shè)置。

進(jìn)一步，所述有源層的圖案、電極層的圖案均為通過光敏化合物在黑暗的高溫環(huán)境下腐蝕有源層、電極層得到。

進(jìn)一步，所述襯底為PET或PEN材料制成的柔性的襯底。采用柔性襯底可以提高紫外光探測器的耐彎折性，擴大使用范圍。

進(jìn)一步，所述金屬氧化物納米線為氧化鋅納米線或氧化鈦納米線其中一種。金屬氧化物制成的紫外光探測器響應(yīng)度較高。

進(jìn)一步，所述金屬納米線為銀納米線、金納米線、銅納米線、鉑納米線、鐵納米線、鎳納米線、鋁納米線、鈦納米線、錫納米線、鋅納米線、銦納米線或鎵納米線其中一種。金屬納米線具有優(yōu)異的光電特性，并且延展性也較好。

一種柔性紫外光探測器的制備方法，包括以下步驟：

A、對襯底進(jìn)行預(yù)處理；

B、配制可圖案化導(dǎo)電油墨和可圖案化金屬氧化物納米線溶液，所述可圖案化導(dǎo)電油墨和可圖案化金屬氧化物納米線溶液中均包括光敏化合物；

C、吸取可圖案化導(dǎo)電油墨，滴在襯底表面，采用旋涂方式在襯底上沉積導(dǎo)電油墨，靜置風(fēng)干，得到透明導(dǎo)電薄膜；

D、將金屬掩膜置于透明導(dǎo)電薄膜上方，進(jìn)行紫外曝光，然后將曝光后的透明導(dǎo)電薄膜置于高溫下進(jìn)行熱顯影，得到電極層圖案；

E、吸取可圖案化金屬氧化物納米線溶液，滴于電極層上層，旋涂，靜置風(fēng)干；

F、將金屬掩膜置于電極層上方，進(jìn)行紫外曝光，然后將曝光后的電極層置于高溫下進(jìn)行熱顯影，得到有源層圖案。

進(jìn)一步，所述步驟A中對襯底進(jìn)行預(yù)處理的具體步驟為：將襯底置于UV/O₃環(huán)境下6-10分鐘，所述襯底為PET或PEN材料制成的柔性襯底。增加襯底表面的潤濕性。

進(jìn)一步，所述步驟B中的光敏化合物為易溶于極性溶劑的二苯基碘硝酸鹽。

進(jìn)一步，所述步驟B中的可圖案化導(dǎo)電油墨還包括金屬納米線、膠黏劑以及分散劑，可圖案化金屬氧化物納米線溶液還包括金屬氧化物納米線、膠黏劑以及分散劑。