[發明專利]光譜分辨探測組件及制備方法

有效

• 申請號: 201911348538.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN113029338B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 鐘海政;施立甫;朱曉秀
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;致晶科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/42
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 校麗麗

本發明公開了一種光譜分辨探測組件及制備方法，屬于光譜分辨探測和成像技術領域，能夠解決現有光譜探測器探測成本較高，工藝較為復雜，無法實現任意波長區分探測的問題。所述光譜分辨探測組件包括：基底和設置在基底上的多個探測結構；多個探測結構規則排布；不同探測結構由不同組分的鈣鈦礦前驅體溶液制成；不同探測結構的吸收邊波長不同。本發明用于制作光譜儀器件、多光譜成像器件。

技術領域

本發明涉及一種光譜分辨探測組件及制備方法，屬于光譜分辨探測和成像技術領域。

背景技術

鈣鈦礦作為一種性能優異的光電轉換材料，在太陽能電池和探測器上得到了廣泛的應用，鈣鈦礦的組分主要取決于鹵族元素的類型和配比，其組分會影響鈣鈦礦材料的帶隙，因而可以通過調節鈣鈦礦的組分來實現鈣鈦礦帶隙可調的特性，進而調節鈣鈦礦的吸收光譜和透過光譜，實現多波長探測器的制備。

目前，現有的鈣鈦礦探測器都是基于同種材料的單色成像探測，無法區分所探測到的光譜，若要實現光譜分辨的探測，需要和現有的硅基器件一樣外加濾光片，成本較高，制備工藝較為復雜，且濾光片的可選波長較少，無法實現任意波長的區分探測。

發明內容

本發明提供了一種光譜分辨探測組件及制備方法，能夠解決現有光譜探測器探測成本較高，制備工藝較為復雜，無法實現任意波長區分探測的問題。

本發明提供了一種光譜分辨探測組件，包括：基底和設置在所述基底上的多個探測結構；多個所述探測結構規則排布；不同所述探測結構由不同組分的鈣鈦礦前驅體溶液制成；不同所述探測結構的吸收邊波長不同。

可選的，所述鈣鈦礦前驅體溶液包括第一溶質、第二溶質和溶劑；所述第一溶質的化學通式為AX；其中，A為CH₃NH₂、CH(NH)NH₂、Cs中的至少一種；X選自鹵族元素中的至少一種；所述第二溶質的化學通式為BX₂；B為Pb、Ag、Sb、Bi、In、Al中的至少一種；所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、甲苯、氯仿、丙酮中的至少一種。

可選的，每個所述探測結構上設置有包圍所述探測結構的封裝結構，所述封裝結構的制作材料為高分子材料或高分子材料與半導體納米材料組成的復合材料。

可選的，所述封裝結構為凸透鏡形狀。

可選的，所述高分子材料選自聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、醋酸纖維素、聚砜、聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、透明ABS塑料、聚丙烯腈、聚烯烴彈性體、熱塑性聚氨酯、聚乙烯咔唑中的至少一種；所述半導體納米材料的化學通式為A₃B₂X₉、ABX₃、A₂BX₆中的至少一種；其中，A選自CH₃NH₂、CH(NH)NH₂、Cs中的至少一種；B選自Ag、Sb、Bi、In、Al中的至少一種；X選自鹵族元素中的至少一種。

可選的，所述半導體納米材料的固含量為2wt.％-99wt.％。

可選的，所述探測組件應用于光譜儀器件或多光譜成像器件。

本發明還提供了一種光譜分辨探測組件的制備方法，所述制備方法包括：配置多種不同組分的鈣鈦礦前驅體溶液；將多種所述鈣鈦礦前驅體溶液轉移至基底上，形成規則排布的多個探測結構；不同所述探測結構的吸收邊波長不同。

可選的，多種所述鈣鈦礦前驅體溶液可以通過噴墨打印、噴涂、絲網印刷、氣流噴印、轉印、卷對卷圖案化、微納米壓印、毛筆刷涂、旋涂中的任意一種工藝轉移至所述基底上。