[發明專利]一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 202210535143.7
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114975655A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 曹宇;曲鵬;周靜;凌同;朱嘉偉;武穎;賀偉蘭;張頡;韓林肖;張國輝
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/0352;H01L31/109;H01L31/18;H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48;C23C14/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

1.一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，它從上而下依次排列以下結構：摻硼氧化鋅透明導電玻璃襯底，銻基納米棒陣列吸收層，空穴傳輸層，金屬電極層。

2.根據權利要求1所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，所述的銻基納米棒陣列吸收層是Sb₂S₃納米棒陣列吸收層、Sb₂Se₃納米棒陣列吸收層或Sb₂(S,Se)₃納米棒陣列吸收層。

3.根據權利要求1所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，所述的空穴傳輸層是P3HT、MoO₃或Spiro-OMeTAD。

4.根據權利要求1所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，所述的金屬電極層是Au、Ag或Al薄膜。

5.根據權利要求1所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，它的制備方法包括以下步驟：

1)對摻硼氧化鋅透明導電玻璃襯底用洗潔精和純水洗滌15分鐘，然后依次用超純水、乙醇、丙酮超聲洗滌15分鐘，用氮氣吹干；

2)將步驟1)潔凈后的摻硼氧化鋅透明導電玻璃襯底放置于近空間升華系統設備中，真空壓力為0.1～5pa，蒸發源重量為0.2～4g，所述蒸發源是Sb₂S₃、Sb₂Se₃或Sb₂(S,Se)₃，所述摻硼氧化鋅透明導電玻璃襯底與蒸發源距離調整為5～20mm，所述摻硼氧化鋅透明導電玻璃襯底溫度調整為200～350℃，所述蒸發源的溫度升至為150～400℃保持5-30min，當所述蒸發源的溫度升至450～600℃時，開啟襯底擋板，持續蒸發10～120s，沉積結束后，自然冷卻至室溫取出，得到銻基納米棒陣列異質結；

3)在步驟2)中所述銻基納米棒陣列異質結下部制備空穴傳輸層薄膜，所述的空穴傳輸層是P3HT、MoO₃或Spiro-OMeTAD；

4)將步驟3)中制備空穴傳輸層薄膜后的銻基納米棒陣列異質結，放置在蒸鍍設備中，將所述蒸鍍設備抽至真空后，蒸鍍金屬電極層，所述的金屬電極層是Au、Ag或Al薄膜，所述蒸鍍金屬電極層蒸鍍完畢后，得到銻基納米棒陣列異質結的光電探測器。

6.根據權利要求5所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，在制備方法步驟2)中，所述Sb₂S₃納米棒陣列厚度為200nm、Sb₂Se₃納米棒陣列厚度為1500nm或Sb₂(S,Se)₃納米棒陣列厚度為2000nm。

7.根據權利要求5所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，在制備方法步驟3)中，當所述空穴傳輸層是MoO₃時，制備方法選用蒸鍍法，將所述銻基納米棒陣列異質結放在蒸鍍設備中，將所述蒸鍍設備抽至真空后，用蒸鍍法蒸鍍空穴傳輸層薄膜。

8.根據權利要求5所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，在制備方法步驟3)中，當所述空穴傳輸層是P3HT或Spiro-OMeTAD時，制備方法選用旋涂法，將所述銻基納米棒陣列異質結放在旋涂儀中，用旋涂法旋涂空穴傳輸層薄膜。

9.根據權利要求5所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，在制備方法步驟3)中，所述P3HT薄膜厚度為120nm、MoO₃薄膜厚度為3nm或Spiro-OMeTAD薄膜厚度為300nm。

10.根據權利要求5所述的一種銻基納米棒陣列異質結的光電探測器，其特征是，在制備方法步驟4)中，所述Au電極厚度為60nm、Ag電極厚度為120nm或Al電極厚度為200nm。