[发明专利]一种自驱动光电探测器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种自驱动光电探测器及其制备方法。该光电探测器的特征由绝缘衬底、导电层、高介电常数层、钙钛矿量子点层、叉指电极组成。其制备方法，包括以下步骤：钙钛矿量子点的制备；沉积衬底表面电极；沉积高介电常数层；沉积量子点；采用溅射法制备叉指电极。采用电沉积的方式将量子点转移至衬底上，形成了具有多孔堆积状的钙钛矿量子点结构层，可实现对光的多次吸收。得到的自驱动光电探测器具有响应速度快、灵敏度高、柔性可弯曲的特点。

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域，具体涉及一种自驱动光电探测器及其制备方法。

背景技术

根据国际照明委员会的标准，紫外线辐射分为三个波段：UVA：320-400nm，UVB：280-320nm，UVC：10-280nm。另外，地球表面不存在波长为220-280nm的紫外线辐射，波长低于180nm的紫外线辐射称为真空紫外线辐射。紫外线辐射对人类的生存和发展有很大的影响。例如，由于紫外线与人体角质层之间的相互作用，能够产生90％的人体所需的维生素D并促进骨骼生长。然而，过量紫外线辐射可加速人体皮肤的老化，甚至会导致皮肤癌。因此，在环境监测，火焰检测，地质检测，空间通信，化学和药物分析等方面都对紫外光电探测器有极大的需求。

近年来，有机无机卤化物钙钛矿在光电器件中引起广泛的关注。这种钙钛矿型材料可以用ABX₃公式描述，A、B和X分别代表一价的有机阳离子(CH₃NH₃⁺)或者Cs⁺、二价金属阳离子(Pb²⁺，Sn²⁺)和卤素阴离子(Cl^-,Br^-,I^-)。以CH₃NH₃PbBr₃为例，其晶胞由1个Pb²⁺离子、1个CH₃NH₃⁺离子和3个Br^-离子组成，二价金属阳离子(Pb²⁺)与卤素阴离子(Cl^-,Br^-,I^-)组成正八面体结构，可以自组装成长程有序的晶体结构，由CH₃NH₃⁺或Cs⁺正离子来平衡电荷。钙钛矿半导体具有高光吸收系数和高载流子迁移率，是一种优良的光电材料。CH₃NH₃PbI₃材料证实具有高达10⁵吸收系数,CH₃NH₃PbX₃材料的带隙调节与元素组成相关。

钙钛矿由于其高吸光收系数，长电荷载流子扩散长度，和优异的载流子迁移性而被广泛研究。除了高效率太阳能电池，钙钛矿在发光二极管，纳米压电材料以及紫外光电探测器上展现了巨大的应用前景。事实上，过去3年来，各种钙钛矿型紫外光电探测器，包括一维纳米线，二维超薄膜和三维体积单晶都取得了飞速发展。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种可以在柔性衬底上制备具有自驱动功能的以钙钛矿量子点为吸收层的光电探测器及其制备方法。该光电探测器在紫外波段具有良好的探测性能、较好的开关比、制作成本低。

其至少包括如下技术方案：

一种自驱动光电探测器，其特征在于，所述光电探测器包括依次相连的：绝缘衬底、导电层、高介电常数层、钙钛矿量子点层、叉指电极。

进一步的，所述导电层为金、银、ITO或FTO，所述导电层的厚度为200-400nm。

进一步的，所述高介电常数层的介电常数K值大于5。