[发明专利]基于ZnO纳米棒/CH3NH3PbI3/MoO3结构的自驱动光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于ZnO纳米棒/CH₃NH₃PbI₃结构的自驱动光电探测器的制备方法，其特征在于步骤为：

(1)FTO的预处理：将FTO玻璃片切成面积为2cm×2cm的正方形玻璃样片，依次用去离子水，丙酮，酒精，去离子水进行超声清洗，再用紫外臭氧剂UV清洗15min；

(2)ZnO种子层的制备：以甲醇为溶剂，配制5mmol/L的醋酸锌Zn(CH₃COO)₂溶液，搅拌5分钟，然后开始在FTO玻璃样片上旋涂，旋涂的转速为3000r/min，时间为15s，在100℃条件下烘干10分钟，然后转移到马弗炉中退火2h；

(3)ZnO纳米棒的制备：在生长有ZnO种子层FTO玻璃样片上，用水浴法生长ZnO纳米棒，水浴溶液成分为50mmol/L的六水硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O、30mmol/L的六次甲基四铵C₆H₁₂N₄和0.6g的聚醚酰亚胺PEI，同时利用氨水将溶液的PH值控制在10.6-10.8范围内，水浴的温度为85℃-90℃，根据不同棒长需求来控制水浴的时间，水浴结束后，先后用去离子水和酒精冲洗，去除表面的杂物，最后转移到马弗炉中退火处理2h；

(4)两步法合成钙钛矿层CH₃NH₃PbI₃：

第一步是旋涂PbI₂，即以N,N-二甲基甲酰胺DMF为溶剂，配制1mmol/L的PbI₂溶液，在70℃的恒温条件下搅拌4h，然后采用旋涂法将PbI₂甩在ZnO纳米棒上，旋涂转速为3000r/min，时间为15s，旋涂好后放置在烘干台上烘烤5min；

第二步是PbI₂与碘甲胺反应合成钙钛矿，即以甲胺和氢碘酸为原料在低温下采用旋转蒸发法制备CH₃NH₃I晶体，并在乙醇与乙醚溶剂中进行重结晶；再以异丙醇为溶剂，配制0.1g/10ml的CH₃NHI溶液，然后将烘干后上面已经旋有PbI₂的FTO样片放在溶液中浸泡40s，然后再在烘干台上烘烤10min；

(5)制备空穴传输层：采用蒸镀的方法，将半导体氧化物MoO₃镀到钙钛矿层上面，蒸镀时保持10^-4的真空度，蒸镀的速率控制在0.1埃/秒，蒸镀的MoO₃厚度为12nm；

(6)对电极的制备：以Au为电极材料，采用蒸镀的方法，在空穴传输层上蒸镀一层Au，蒸镀的速率控制在0.8埃/秒，蒸镀的Au的厚度为40nm；

至此，即可制作成一个完整光电探测器。