[发明专利]一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，它从上而下依次排列以下结构：掺硼氧化锌透明导电玻璃衬底，锑基纳米棒阵列吸收层，空穴传输层，金属电极层。

2.根据权利要求1所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，所述的锑基纳米棒阵列吸收层是Sb₂S₃纳米棒阵列吸收层、Sb₂Se₃纳米棒阵列吸收层或Sb₂(S,Se)₃纳米棒阵列吸收层。

3.根据权利要求1所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，所述的空穴传输层是P3HT、MoO₃或Spiro-OMeTAD。

4.根据权利要求1所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，所述的金属电极层是Au、Ag或Al薄膜。

5.根据权利要求1所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，它的制备方法包括以下步骤：

1)对掺硼氧化锌透明导电玻璃衬底用洗洁精和纯水洗涤15分钟，然后依次用超纯水、乙醇、丙酮超声洗涤15分钟，用氮气吹干；

2)将步骤1)洁净后的掺硼氧化锌透明导电玻璃衬底放置于近空间升华系统设备中，真空压力为0.1～5pa，蒸发源重量为0.2～4g，所述蒸发源是Sb₂S₃、Sb₂Se₃或Sb₂(S,Se)₃，所述掺硼氧化锌透明导电玻璃衬底与蒸发源距离调整为5～20mm，所述掺硼氧化锌透明导电玻璃衬底温度调整为200～350℃，所述蒸发源的温度升至为150～400℃保持5-30min，当所述蒸发源的温度升至450～600℃时，开启衬底挡板，持续蒸发10～120s，沉积结束后，自然冷却至室温取出，得到锑基纳米棒阵列异质结；

3)在步骤2)中所述锑基纳米棒阵列异质结下部制备空穴传输层薄膜，所述的空穴传输层是P3HT、MoO₃或Spiro-OMeTAD；

4)将步骤3)中制备空穴传输层薄膜后的锑基纳米棒阵列异质结，放置在蒸镀设备中，将所述蒸镀设备抽至真空后，蒸镀金属电极层，所述的金属电极层是Au、Ag或Al薄膜，所述蒸镀金属电极层蒸镀完毕后，得到锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器。

6.根据权利要求5所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，在制备方法步骤2)中，所述Sb₂S₃纳米棒阵列厚度为200nm、Sb₂Se₃纳米棒阵列厚度为1500nm或Sb₂(S,Se)₃纳米棒阵列厚度为2000nm。

7.根据权利要求5所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，在制备方法步骤3)中，当所述空穴传输层是MoO₃时，制备方法选用蒸镀法，将所述锑基纳米棒阵列异质结放在蒸镀设备中，将所述蒸镀设备抽至真空后，用蒸镀法蒸镀空穴传输层薄膜。

8.根据权利要求5所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，在制备方法步骤3)中，当所述空穴传输层是P3HT或Spiro-OMeTAD时，制备方法选用旋涂法，将所述锑基纳米棒阵列异质结放在旋涂仪中，用旋涂法旋涂空穴传输层薄膜。

9.根据权利要求5所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，在制备方法步骤3)中，所述P3HT薄膜厚度为120nm、MoO₃薄膜厚度为3nm或Spiro-OMeTAD薄膜厚度为300nm。

10.根据权利要求5所述的一种锑基纳米棒阵列异质结的光电探测器，其特征是，在制备方法步骤4)中，所述Au电极厚度为60nm、Ag电极厚度为120nm或Al电极厚度为200nm。