[發(fā)明專利]一種可拉伸光電探測器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110147132.7
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112968131B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐海華;喬萌
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: H10K30/88
• 分類號: H10K30/88;H10K30/65;H10K39/30;H10K71/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉;吳志益

1.一種可拉伸光電探測器，其特征在于，包括襯底，設(shè)置在所述襯底上的源極、漏極和柵極，設(shè)置在所述源極、漏極和柵極兩兩之間的蛇形電極，設(shè)置在所述柵極上的有源層，包裹在所述襯底、源極、漏極、柵極和有源層外的介電層，所述介電層的材料為醇類水凝膠；所述醇類水凝膠為基于乙二醇的水凝膠；

所述基于乙二醇的水凝膠由乙二醇、海藻酸鈉、丙烯酰胺、過硫酸銨、N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺、硫酸鈣、1,2-雙(二甲基氨基)乙烷和去離子水制備得到；所述基于乙二醇的水凝膠與有源層的接觸面形成雙電層結(jié)構(gòu)；所述源極、漏極、柵極和蛇形電極均包括粘附層和導(dǎo)電層，所述粘附層靠近所述襯底設(shè)置，所述粘附層的材料為金屬鉻或鈦，所述導(dǎo)電層的材料為金屬金；所述粘附層的厚度為5-10nm，所述導(dǎo)電層的厚度為90-100nm；

所述乙二醇與去離子水的質(zhì)量比為(3.4～12.5)：86；所述海藻酸鈉和丙烯酰胺的質(zhì)量比為(1～1.5)：(2.6:3.0)，過硫酸銨和N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺的質(zhì)量比為(16.6～17)：1；

所述介電層的厚度為15±3mm；

所述襯底的材料為氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

所述有源層的材料為聚合物和富勒烯衍生物的混合物；

所述聚合物為聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)，所述富勒烯衍生物為[6，6]-苯基-C61-丁酸異甲酯；

所述聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)與[6，6]-苯基-C61-丁酸異甲酯的質(zhì)量比為(8～8.5)：(4～4.5)。

2.一種如權(quán)利要求1所述可拉伸光電探測器的制備方法，其特征在于，包括步驟：

提供基底；

在基底上制備襯底；

在襯底上制備源極、漏極、柵極和蛇形電極；

在柵極上制備有源層；

將襯底從基底上剝離；

將介電層包裹在襯底、源極、漏極、柵極、蛇形電極和有源層外，所述介電層的材料為醇類水凝膠，得到所述可拉伸光電探測器；所述醇類水凝膠為基于乙二醇的水凝膠；

所述基于乙二醇的水凝膠由乙二醇、海藻酸鈉、丙烯酰胺、過硫酸銨、N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺、硫酸鈣、1,2-雙(二甲基氨基)乙烷和去離子水制備得到；

在柵極上制備有源層的步驟，具體包括：

將聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)和[6，6]-苯基-C61-丁酸異甲酯溶解于二氯苯中，加熱攪拌，過濾，得到聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)和[6，6]-苯基-C61-丁酸異甲酯共混溶液；

將所述聚(二酮吡咯并吡咯并噻吩并噻吩)和[6，6]-苯基-C61-丁酸異甲酯共混溶液旋涂在柵極上，進(jìn)行退火處理，得到所述有源層；所述加熱攪拌的溫度為95℃，時間為6h；所述退火處理的溫度為145℃，時間為20min；所述旋涂采用前轉(zhuǎn)加后轉(zhuǎn)的方式，所述前轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為500rmp，時間為2s，所述后轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為2500rmp，時間為60s；

將介電層包裹在襯底、源極、漏極、柵極、蛇形電極和有源層外的步驟，具體包括：

將海藻酸鈉、丙烯酰胺和乙二醇加入到去離子水中，靜置至完全溶解，得到第一水凝膠前體溶液；

在所述第一水凝膠前體溶液中加入過硫酸銨和N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺，完全溶解后，進(jìn)行抽真空，除去氣泡，得到第二水凝膠前體溶液；

將設(shè)置有源極、漏極、柵極、蛇形電極和有源層的襯底與所述第二水凝膠前體溶液混合，加入硫酸鈣和1,2-雙(二甲基氨基)乙烷，在恒溫水浴中，進(jìn)行紫外燈照射，然后裁剪剝離，得到所述可拉伸光電探測器；

所述恒溫水浴的溫度為50℃；所述紫外燈的波長為254nm，功率為8W；所述紫外燈照射時間為(1～2)h。