[发明专利]Sn掺杂CsPbI3

说明书

本发明涉及一种全无机钙钛矿光电材料的应用。Sn掺杂CsPbI₃纳米带为CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带，其应用方法：将表面覆盖SiO₂的Si基底分别在丙酮、乙醇和蒸馏水中超声处理，然后在紫外臭氧清洗剂中处理；将CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带分散在己烷中形成透明溶液，并滴在已处理的Si基底上；采用光刻、热蒸镀和剥离，在纳米带上依次沉积Au叉指电极，组装成纳米带光电探测器；将光电探测器作为工作器件，将其置于四探针测试平台上，利用半导体测试系统测试其光探性能。CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带可有效地应用在光电探测中，具有高性能和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种全无机钙钛矿光电材料的应用，特别是Sn掺杂CsPbI₃纳米带在高探测率光电探测中的应用。

背景技术

与有机卤化物钙钛矿相比，全无机CsPbX₃(X＝Br,Cl,I)钙钛矿更稳定，由于其优异的电荷输运性质和广泛的化学可调性引起了极大的兴趣被认为是后起之秀。这类材料在高性能器件(光伏电池、LED、光电探测器、激光等)中引发了广泛而令人兴奋的应用。其中，光电探测器被认为是一个具有代表性的器件，是目前研究的热点之一。尽管全无机卤化物钙钛矿取得了很大进展，但仍有一些关键问题需要解决。如，它们的长期稳定性，另一个是它们含有重金属Pb的毒性。为了克服这些缺点，有效的策略之一是使用其他无毒元素来代替Pb。研究表明，通过掺杂Sn可以有效的缩小CsPbX₃的禁带宽度，拓宽其光响应范围，同时部分降低CsPbI₃钙钛矿的毒性。目前制备掺杂CsPbX₃的方法主要有热注入法、超声波处理、阴离子交换法、室温再结晶、微波法、溶剂热法等。

因此，如能制备Sn掺杂CsPbI₃纳米带有望部分降低CsPbI₃钙钛矿的毒性及有力推动其在光电子器件领域的应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种可有效应用在光电探测中的高结晶度Sn掺杂CsPbI₃纳米带，且其具有高的稳定型和低毒性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：Sn掺杂CsPbI₃纳米带在光电探测中的应用，所述的Sn掺杂CsPbI₃纳米带为 CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带。

CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带，所述纳米带尺寸可调。

CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带的平均长度为1-20μm。

Sn掺杂CsPbI₃纳米带在光电探测中应用的方法包括如下步骤：将表面覆盖SiO₂的Si基底分别在丙酮、乙醇和蒸馏水中超声处理，然后在紫外臭氧清洗剂中处理；

将CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带分散在己烷中形成透明溶液，并将透明溶液滴在已处理的Si基底上，在红外灯下干燥；

采用光刻、热蒸镀和剥离工艺，在纳米带上依次沉积Au叉指电极，组装成CsPb_0.922Sn_0.078I₃钙钛矿纳米带光电探测器；