[發(fā)明專(zhuān)利]基于層狀過(guò)渡金屬硫化物的柔性光電探測(cè)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910864259.3
• 申請(qǐng)日: 2019-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110676332B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 堅(jiān)佳瑩;董芃凡;常洪龍;堅(jiān)增運(yùn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/032
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/032;H01L31/0392;H01L31/108;H01L31/18
• 代理公司: 西安新思維專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種制備基于層狀過(guò)渡金屬硫化物的柔性光電探測(cè)器的方法，其特征在于：

步驟1)將過(guò)渡金屬硫化物、分散劑、增稠劑在100ml容量的聚四氟乙烯行星球磨罐中進(jìn)行配置；

步驟2)按照1/5～1/10的數(shù)量比例，加入直徑分別為10mm與5mm的瑪瑙研磨球，在150～450r/min轉(zhuǎn)速下，在行星球磨罐中密封球磨3～96h后得到過(guò)渡金屬硫化物懸浮液；

步驟3)將柔性材料剪裁為1cm×1cm的正方形，并分別使用無(wú)水乙醇、去離子水超聲清洗5～20min，使用氮?dú)鈽尨蹈桑玫饺嵝砸r底；

步驟4)在柔性襯底表面采用旋涂法制備過(guò)渡金屬硫化物薄膜；

旋涂法具體步驟如下：

4-1)將柔性襯底真空吸附在勻膠機(jī)中心位置；

4-2)勻膠機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為1000～5000r/min；時(shí)間設(shè)定為30～80s；

4-3)使用1ml容量的一次性滴灌吸取0.3～0.8ml過(guò)渡金屬硫化物懸浮液，當(dāng)勻膠機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，在柔性襯底中心位置滴加一滴懸浮液；

4-4)勻膠機(jī)停止運(yùn)行后，得到在柔性襯底上表面的過(guò)渡金屬硫化物薄膜。

步驟5)將單面聚酰亞胺高溫膠帶剪裁為寬小于等于200μm，長(zhǎng)為5～10mm的矩形，取剪裁好的單面聚酰亞胺高溫膠帶將不同規(guī)格的方孔銅網(wǎng)固定在過(guò)渡金屬硫化物薄膜上表面；

所述不同規(guī)格的方孔銅網(wǎng)為透射電鏡銅網(wǎng)；

固定方孔銅網(wǎng)的具體方法為：取兩份剪裁好的矩形單面聚酰亞胺高溫膠帶，以“十”字交叉粘貼于銅網(wǎng)中心，并將其粘貼在過(guò)渡金屬硫化物薄膜表面；

步驟6)以方孔銅網(wǎng)為硬質(zhì)掩膜版，采用真空蒸發(fā)鍍膜法在過(guò)渡金屬硫化物薄膜表面先蒸鍍厚度為3～10nm的Cr或Ti金屬電極，再蒸鍍厚度為20～80nm的Au金屬電極；

真空蒸鍍條件為：真空度小于等于5×10^-4Pa、金屬Cr或Ti的蒸鍍速率為金屬Au的蒸鍍速率為金屬Cr、Ti與Au的純度應(yīng)大于等于5N；

步驟7)采用尖頭鑷取下過(guò)渡金屬硫化物表面的方孔銅網(wǎng)與聚酰亞胺高溫膠帶即可制成光電探測(cè)器；

步驟8)采用半導(dǎo)體分析儀對(duì)光探測(cè)器進(jìn)行光敏特性測(cè)試；

所述的探測(cè)器結(jié)構(gòu)為由下而上依次疊加的柔性襯底、過(guò)渡金屬硫化物薄膜層和金屬電極組成；

所述的柔性襯底為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(pvc)或聚酰亞胺(PI)薄膜；

所述的過(guò)渡金屬硫化物是通過(guò)水熱法或超音速氣流粉碎法制備的MoS₂或WS₂納米材料；

所述的金屬電極為T(mén)i/Au或Cr/Au。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備基于層狀過(guò)渡金屬硫化物的柔性光電探測(cè)器的方法，其特征在于：所述的步驟1)的分散劑為異丙醇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種制備基于層狀過(guò)渡金屬硫化物的柔性光電探測(cè)器的方法，其特征在于：所述的步驟1)的增稠劑為乙基纖維素。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種制備基于層狀過(guò)渡金屬硫化物的柔性光電探測(cè)器的方法，其特征在于：所述步驟2)中球磨方式為：正轉(zhuǎn)20～30min，停止3～10min，反轉(zhuǎn)20～30min，停止3～10min，周期式運(yùn)行。