[发明专利]一种有机/无机pn结纳米阵列的柔性广谱光电探测器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机/无机pn结纳米阵列的柔性广谱光电探测器及其制备方法，依次包括玻璃纤维布衬底，设置于玻璃纤维布衬底上的β‑Ga₂O₃薄膜，设置于β‑Ga₂O₃薄膜上的β‑Ga₂O₃纳米柱阵列，设置于β‑Ga₂O₃纳米柱阵列上方及间隙的PFH薄膜，设置于PFH薄膜内的CdSe量子点，设置于PFH薄膜上方的第一Au薄膜电极，设置于β‑Ga₂O₃薄膜上方的第二Au薄膜电极；内部设置CdSe量子点的PFH薄膜为p型PFH@CdSe量子点有机蓝光混合薄膜，p型PFH@CdSe量子点有机蓝光混合薄膜与β‑Ga₂O₃纳米柱阵列形成pn结结构。发明的柔性广谱光电探测器对深紫外区至近红外区光谱均有响应，具有高响应度的广谱探测能力和零功耗特性，并且性能稳定，反应灵敏，在可穿戴设备、智能纺织品和广谱光电探测领域具有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种柔性光电探测器及其制备方法，具体是指一种有机/无机pn结纳米阵列的柔性广谱光电探测器及其制备方法。

技术背景

半导体基光探测器多数在短波范围响应度低，而覆盖紫外到近红外的光谱范围的宽谱响应光电探测器，在工业自动控制、光通信、射线探测、传感监测等领域用途广泛，具有重要的社会经济价值。β-Ga₂O₃是一种n型的超宽禁带半导体材料，具有良好的透光性，在紫外光区域能达到80％以上的透过率。由于β-Ga₂O₃禁带宽度较大，只能吸收深紫外光，为了提高其对宽光谱的吸收范围，提高光的利用效率，常与窄带隙半导体材料进行复合构成复合材料或异质结。

随着人们对可穿戴电子设备需求的提升，可弯曲、可折叠柔性器件的应用越来越广泛。常用的紫外光电探测器件都是在刚性衬底上生长半导体薄膜，比如硅片、蓝宝石和石英衬底等，这些器件都无法弯曲，限制了器件的应用范围。而且，目前大部分的柔性衬底都是高分子类化合物，无法承受高温，因此，选择一种可耐高温的柔性衬底制备氧化镓材料，以实现氧化镓基光电探测器的柔性可弯曲特性，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种灵敏度高、稳定性好、响应时间短的有机/无机pn结纳米阵列的柔性广谱光电探测器及其制备方法。

本发明提供的技术方案为：一种有机/无机pn结纳米阵列的柔性广谱光电探测器，其特征在于，依次包括玻璃纤维布衬底，设置于玻璃纤维布衬底上的β-Ga₂O₃薄膜，设置于β-Ga₂O₃薄膜上的β-Ga₂O₃纳米柱阵列，设置于β-Ga₂O₃纳米柱阵列上方及间隙的PFH薄膜(PFH为聚9,9一二己基芴)，设置于PFH薄膜内的CdSe量子点，设置于PFH薄膜上方的第一Au薄膜电极，设置于β-Ga₂O₃薄膜上方的第二Au薄膜电极；内部设置CdSe量子点的PFH薄膜为p型PFH@CdSe量子点有机蓝光混合薄膜，p型PFH@CdSe量子点有机蓝光混合薄膜与β-Ga₂O₃纳米柱阵列形成pn结结构。