[發(fā)明專利]一種基于FTO/TiO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910003336.6
• 申請日: 2019-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN109728122B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹博;阮圣平;周敬然;劉彩霞;董瑋;張歆東;郭文濱;沈亮;溫善鵬;張德重
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/109
• 分類號(hào): H01L31/109;H01L31/18
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

1.一種基于FTO/TiO₂/MoO₃異質(zhì)結(jié)的紫外探測器，其特征在于：從下到上由SiO₂/FTO襯底、在FTO上制備的TiO₂納米線（3）和Ag電極、在TiO₂納米線上制備的MoO₃納米層（4）、在MoO₃納米層（4）上制備的Ag電極組成，待測的紫外光從SiO₂/FTO襯底一側(cè)入射；且該探測器由如下步驟制備得到，

（1）襯底的處理

將SiO₂/FTO襯底依次浸入丙酮、乙醇、去離子水中超聲處理10~20分鐘，用氮?dú)獯蹈桑賹iO₂/FTO襯底置于紫外臭氧環(huán)境中處理10~20分鐘，從而得到清潔的SiO₂/FTO襯底；

（2）FTO/TiO₂納米線異質(zhì)結(jié)的制備

室溫下，將0.5~1mL鈦酸四丁酯逐滴滴入10mL甲苯中，使鈦酸四丁酯分散均勻，得到溶液A；再量取0.1~0.2mL四氯化鈦加入到溶液A中，并使四氯化鈦分散均勻，得到溶液B；然后量取0.5~1mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%~38%的鹽酸逐滴滴入到溶液B中，每一滴鹽酸反應(yīng)完全后再滴入下一滴鹽酸，得到溶液C；將清潔后的SiO₂/FTO襯底FTO面朝下傾斜插入但不完全浸入溶液C中并用鑷子按壓使其固定，密封且130~180℃下水熱反應(yīng)5~6小時(shí)，降至室溫后取出SiO₂/FTO襯底，并使FTO面朝上，在室溫、空氣條件下自然風(fēng)干，從而得到FTO/TiO₂納米線異質(zhì)結(jié)；

（3）納米MoO₃的制備

室溫條件下，將0.5~1g醋酸銨和1~1.5g硫脲溶于50~100mL無水乙醇中，攪拌20~30分鐘使其溶解；接著，向其中加入0.5~1g檸檬酸繼續(xù)攪拌，直至溶液澄清；將得到的溶液密封且180~220℃下水熱反應(yīng)20~24小時(shí)后自然降至室溫，將所得沉淀分別用乙醇和去離子水洗滌3~5次，并置于50~80℃條件下烘干；最后，將烘干得到的粉末在400~500℃下煅燒1.5~5小時(shí)，得到納米MoO₃；

（4）異質(zhì)結(jié)中MoO₃納米層的制備

將步驟（3）制備的納米MoO₃加入到甲醇中，超聲3~5分鐘使分散均勻，得到1mg/mL的納米MoO₃懸濁液；將該懸濁液以3000~5000轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋涂在FTO/TiO₂納米線上，旋涂時(shí)間為20~50秒，然后在180~220℃下退火0.5~2小時(shí)，得到FTO/TiO₂/MoO₃異質(zhì)結(jié)；

（5）制備Ag電極

使用帶有鏤空圓形圖案的掩膜版，分別在FTO和MoO₃上滴Ag導(dǎo)電膠并引出Ag線，在80~120℃下干燥8~20分鐘，在FTO和MoO₃納米層上得到兩個(gè)圓形Ag電極，從而制備得到基于FTO/TiO₂ /MoO₃異質(zhì)結(jié)的紫外光探測器。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于FTO/TiO₂/MoO₃異質(zhì)結(jié)的紫外探測器，其特征在于：SiO₂/FTO襯底的厚度為2~3mm，TiO₂納米線的厚度為2~3μm，MoO₃納米層的厚度為2~5nm，Ag電極的厚度為1~3mm。