[發明專利]β-氧化亞鉛量子點及其制備方法、光電探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201811138027.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109439323B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 張晗;黃衛春
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C09K11/66
• 分類號: C09K11/66;G01N27/30;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明提供了一種β?氧化亞鉛量子點，其尺寸小于或等于20nm。本發明還提供了一種β?氧化亞鉛量子點的制備方法，包括：將β?氧化亞鉛粉末加入至溶劑中，在冰浴和惰性氛圍下探頭超聲4?8h；探頭超聲完成后，繼續水浴超聲12?72h，水浴的溫度保持在5?20℃范圍內；超聲后進行離心和真空干燥，得到β?氧化亞鉛量子點。所述制備方法簡單易操作，制得的β?氧化亞鉛量子點環境穩定性良好。本發明還提供了一種光電探測器，包括工作電極，所述工作電極包括基底和設置在所述基底表面的β?氧化亞鉛量子點層。所述光電探測器不僅具有良好的環境穩定性，并且具有優異的光電探測性能。本發明還提供了一種光電探測器的制備方法。

技術領域

本發明涉及光電領域，具體涉及一種β-氧化亞鉛量子點及其制備方法，光電探測器及其制備方法。

背景技術

光電探測器是一種能夠將光信號轉換為電信號的裝置，其在諸多領域都有著廣泛的應用。當厚度減薄到原子級，二維原子晶體呈現出光與物質較強的相互作用、優異的機械柔韌性和易于多功能集成等優點，使其成為未來光電探測器件領域最有潛力的一類材料。

2014年，一種原子級厚度的新型二維原子晶體-黑磷(black phosphorus)-被我國科學家首次實驗上獲得并迅速吸引了研究人員的廣泛關注。二維黑磷還具有較高的載流子遷移率、大的電流開光比以及獨特的光學、電學、熱學和力學面內各向異性等特點。然而，眾所周知，二維黑磷的環境穩定性嚴重制約著黑磷納米器件的實際使用價值。

因此，有必要提供一種環境穩定性更好的二維材料。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種β-氧化亞鉛量子點及其制備方法，光電探測器及其制備方法。

本發明第一方面提供了一種β-氧化亞鉛量子點，所述β-氧化亞鉛量子點的尺寸小于或等于20nm。

其中，所述β-氧化亞鉛量子點的尺寸為1-20nm。

其中，所述β-氧化亞鉛量子點為直徑2-20nm，厚度1-15nm的類球形量子點。

本發明第二方面提供了一種β-氧化亞鉛量子點的制備方法，包括以下步驟：

將β-氧化亞鉛粉末加入至溶劑中，在冰浴和惰性氛圍下探頭超聲4-8h；所述探頭超聲完成后，繼續水浴超聲12-72h，所述水浴的溫度保持在5-20℃范圍內；超聲后，進行離心和真空干燥，得到β-氧化亞鉛量子點，所述β-氧化亞鉛量子點的尺寸小于或等于20nm。

其中，所述溶劑的pH為9-14。

其中，所述離心的操作包括：首先采用7000-9000rpm的離心速率進行離心，離心時間為20-40min，取上清液；然后將所述上清液采用16000-18000rpm的離心速率繼續離心20-40min，得到沉淀，將所述沉淀真空干燥后，得到β-氧化亞鉛量子點。

本發明第三方面提供了一種光電探測器，包括工作電極、參比電極和電解液，所述工作電極和所述參比電極均置于所述電解液中，所述工作電極包括基底和設置在所述基底表面的β-氧化亞鉛量子點層，所述β-氧化亞鉛量子點層中包括尺寸小于或等于20nm的β-氧化亞鉛量子點。

其中，所述β-氧化亞鉛量子點層的厚度為50-200μm。

其中，所述光電探測器還包括對電極，所述工作電極、所述參比電極和所述對電極均置于所述電解液中并形成三電極系統。

本發明第四方面提供了一種光電探測器的制備方法，包括以下步驟：

將β-氧化亞鉛粉末加入至溶劑中，在冰浴和惰性氛圍下探頭超聲4-8h；所述探頭超聲完成后，繼續水浴超聲12-72h，所述水浴的溫度保持在5-20℃范圍內；超聲后，進行離心和真空干燥，得到β-氧化亞鉛量子點，所述β-氧化亞鉛量子點的尺寸小于或等于20nm；