[发明专利]一种基于钙钛矿材料的偏振探测器吸光层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于钙钛矿材料的偏振探测器吸光层及其制备方法，其步骤为：N₂氛围中，在PEA₂MA₄Pb₅I₁₆前驱体溶液中加入添加剂，搅拌一段时间后过滤，其中，添加剂为摩尔比为0.5~1.5：0.5~1.5的NH₄SCN和NH₄Cl的混合物，NH₄SCN与前驱体溶液中的PbI₂的摩尔比为1~3：10；利用上述溶液采用旋涂法制备吸光层。本发明通过选用适当的添加剂，使用准二维卤素钙钛矿为前驱体，采用一步旋涂的溶液法，无需反溶剂，也无需外部加工，实现了线偏振光的探测，偏振度达到0.4，该方法具有操作过程简单、成本低、面积大等特点，有无添加剂的样品的偏振探测性能有着明显的差异，为低成本制备准二维钙钛矿偏振探测器提供了一种途径。

技术领域

本发明属于有机无机杂化钙钛矿偏振探测领域，特别是一种可应用于线性偏振光探测领域的基于准二维钙钛矿PEA₂MA₄Pb₅I₁₆的吸光层及其制备方法。

背景技术

偏振作为电磁学中的重要一环，已经在纳米以及光电领域引起了广泛的关注，为复杂环境下的目标识别开辟了新的前景。与传统的探测传感技术不同，偏振探测不仅可以区分目标和背景之间的辐射强度，还可以识别目标的极化信息，有效地抑制来自背景的干扰信号的同时，大大提高了目标对比度，从而提升目标检测和成像的质量，同时也在传感成像领域吸引了广泛的研究。

通常偏振探测可以通过光学器件的设计或通过探测器吸光层表面的图案化来实现。光学元件本身价格昂贵，且设计光路增加了人力成本。同理，对吸光层进行图案化也大大增加了偏振探测器的构筑难度以及成本。二维材料由于其本身的低对称性结构，本身便具有对偏振光敏感的特性，是偏振探测器吸光层的合适候选者。

发明内容

本发明旨在提供一种基于钙钛矿材料的偏振探测器的吸光层及其制备方法。

本发明提供一种基于钙钛矿材料的偏振探测器的吸光层及其制备方法，包括如下步骤：

（1）N₂氛围中，在PEA₂MA₄Pb₅I₁₆前驱体溶液中加入添加剂，搅拌一段时间后过滤，其中，添加剂为摩尔比为0.5~1.5：0.5~1.5的NH₄SCN和NH₄Cl的混合物，NH₄SCN与前驱体溶液中的PbI₂的摩尔比为1~3：10；

（2）利用步骤（1）所得溶液采用旋涂法制备吸光层。

较佳的，前驱体溶液中的Pb浓度为0.8 M~1.2 M。

较佳的，于50~70 ℃下搅拌2h以上。

较佳的，步骤（2）中，以5000 rpm转速旋涂35 s，并在100 ℃退火15 min，获得吸光层。

本发明还提供了一种基于钙钛矿材料的偏振探测器及其制备方法，包括如下步骤：

（1）对ITO基片进行清洗，干燥，以及表面预处理；

（2）在PEA₂MA₄Pb₅I₁₆前驱体溶液中加入添加剂，搅拌一段时间后过滤，其中，添加剂为摩尔比为0.5~1.5：0.5~1.5的NH₄SCN和NH₄Cl的混合物，NH₄SCN与前驱体溶液中的PbI₂的摩尔比为1~3：10；

（3）在表面预处理的ITO基片旋涂制备空穴传输层；