[发明专利]一种全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器制备方法

说明书

本发明公开了一种全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器制备方法，采用全溶液法组装器件，通过喷墨印刷的低成本溶液方式进行，利于工业化推进；其次，采用喷墨打印方式可进行图案化，易于实现复杂结构器件的精确构筑；该全印刷探测器后处理采用UV处理，对衬底无要求，且ZnO薄膜经过UV处理后性能得到大幅提高，与高温热处理相媲美，大大减少了后处理的成本和操作。

技术领域

本发明属于光电探测传感器领域,涉及一种全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器制备方法。

背景技术

光电探测器，尤其是紫外光探测器，在导弹预警与跟踪、导弹制导、紫外通信、环境监测、火灾探测、生物医学检测等军民两用领域有重要应用，正成为各国竞争激烈的研究热点。基于宽带隙半导体纳米材料的光电探测器可获得更高的灵敏度、可见/紫外抑制比等关键性能，以及体积小、功耗小、低成本等特点。

基于溶液法制备的宽带隙半导体纳米材料优势明显，其合成的纳米材料可以分散在溶剂中形成纳米墨水，适用于喷涂、旋涂、roll-to-roll、喷墨印刷等溶液工艺，成本低。其中喷墨印刷工艺具有明显的优势，该方法可以根据需要进行图案化，易于实现工业化，对衬底无要求，因此在光电器件领域被广泛研究，如在太阳能电池、发光二极管、薄膜晶体管等。然而全印刷的实现依然有很多问题，尤其是多层薄膜的组装，层与层的材料选择，每一层的后处理工艺等，因此多数器件只对某一层采用印刷工艺。

因此，需要一种新的全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器制备方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器制备方法。

为实现上述发明目的，本发明的全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器制备方法可采用如下技术方案：

一种全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器制备方法，包括以下步骤：

1)、清洗衬底并对衬底进行预处理；

2)、取ZnO量子点分散液，与乙二醇和丙三醇混合均匀，得到量子点墨水；

3)、利用喷墨打印机将步骤2)得到的量子点墨水在步骤1)的衬底上打印光电探测器的主体，打印次数为1次以上，得到带ZnO薄膜的衬底；

4)、将步骤3)的带ZnO薄膜的衬底进行UV处理，处理时间为15分钟以上，得到带光电探测器主体的衬底；

5)、利用喷墨打印机将带Ag纳米颗粒的墨水在步骤4)得到的带光电探测器主体的衬底上打印光电探测器的电极，对打印好的电极进行热处理烧结，得到全印刷氧化锌纳米晶基紫外光电探测器。

更进一步的，步骤1)中预处理为热处理或UV处理，处理时间为15分钟及以上。衬底可为玻璃、硅片、柔性PET、PI等，种类不限,进行预处理后更方便进行打印。

更进一步的，步骤2)中ZnO量子点分散液、乙二醇和丙三醇的体积比为10:9:1。量子点墨水的粘度适中，适于打印，量子点打印效果较好。

更进一步的，步骤5)中热处理温度为100℃～130℃，热处理时间为10分钟及以上。

更进一步的，步骤2)中ZnO量子点分散液为量子点乙醇分散液。

更进一步的，步骤3)中将步骤2)得到的量子点墨水注入墨盒中利用喷墨打印机进行打印。喷墨印刷器件的重复性高。

更进一步的，步骤5)中将带Ag纳米颗粒的墨水注入墨盒中利用喷墨打印机进行打印。喷墨印刷器件的重复性高。

更进一步的，步骤5)中热处理采用吹风机进行烧结处理。对不适于热处理的衬底效果较好。

更进一步的，步骤4)中UV处理为热处理，热处理温度为100℃-450℃。