[發(fā)明專利]一種具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109904324B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 黃江;張磊;宛晨;侯思輝
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權代理有限公司 51230
• 代理人: 湯春微

1.一種基于電荷窄化吸收效應的具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器，包括玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板上鍍有第一透明導電電極層，所述第一透明導電電極層自下而上依次旋涂有第一空穴傳輸層、鈣鈦礦敏感層a、第一電子傳輸層，所述第一電子傳輸層自下而上依次鍍有第一空穴阻擋層、第二透明導電電極層，所述第二透明導電電極層自下而上依次旋涂有第二空穴傳輸層、鈣鈦礦敏感層b、第二電子傳輸層，所述第二電子傳輸層自下而上依次鍍有第二空穴阻擋層、第三透明導電電極層，所述第三透明導電電極層自下而上依次旋涂有第三空穴傳輸層、鈣鈦礦敏感層c、第三電子傳輸層、所述第三電子傳輸層自下而上依次鍍有第三空穴阻擋層和金屬電極層。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于電荷窄化吸收效應的具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器，其特征在于，所述鈣鈦礦敏感層a，鈣鈦礦敏感層b和鈣鈦礦敏感層c的厚度為600nm～2000nm，其能帶差為0.1～1eV。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于電荷窄化吸收效應的具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器，其特征在于，所述鈣鈦礦敏感層a，鈣鈦礦敏感層b和鈣鈦礦敏感層c的原料組成包括化學式為ABM₃的典型鹵素鈣鈦礦材料，化學式為ABM¹_xM²_3-x(0＜x＜3)的鹵素替代固溶體鈣鈦礦材料，化學式為A¹_yA²_1-yBM(0＜y＜1)的一價陽離子替代的鈣鈦礦材料，化學式為AB¹_zB²_1-zM(0＜z＜1)的金屬替代固溶體鈣鈦礦材料，以及二維鈣鈦礦材料這5類材料中的任意一種或多種，其中，A、A¹、A²為一價非配位陽離子，包括Cs⁺、CH₃NH₃⁺、HC(NH₂)₂⁺；B、B¹、B²為二價P區(qū)金屬，包括Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺；M、M¹、M²為與金屬配位的鹵素陰離子，包括F^-、Cl^-、Br^-、I^-。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于電荷窄化吸收效應的具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器，其特征在于，所述第一透明導電電極層、第二透明導電電極層和第三透明導電電極層的原料為氧化銦錫、金、銀、鋁電極、銀納米線和導電高分子薄膜中的任意一種，且其厚度為2～30nm。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于電荷窄化吸收效應的具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器，其特征在于，所述第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層和第三空穴傳輸層的原料組成為PEDOT:PSS、CuSCN、CuI和NiO_m(m＝2)中的任意一種。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于電荷窄化吸收效應的具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器，其特征在于，所述第一電子傳輸層、第二電子傳輸層和第三電子傳輸層的原料組成為PC₆₁BM、TiO₂和ZnO中的任意一種。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于電荷窄化吸收效應的具有垂直能帶梯度的鈣鈦礦光電探測器，其特征在于，所述第一空穴阻擋層、第二空穴阻擋層和第三空穴阻擋層的原料組成為C₆₀，ZnO，BCP和Al₂O₃中的任意一種。