[发明专利]一种紫外探测器件的制备方法

摘要

本发明属于光电探测技术领域，特指一种利用多尺寸氧化锌量子点在多层石墨烯中梯度组装构建紫外探测器件的制备方法。本发明融合了ZnO量子点与石墨烯的结构与性能优势，以胶体化学法为基本手段，获得带隙在近紫外到深紫外区的不同尺寸的ZnO量子点，采用湿化学方法，制备单层氧化石墨烯，然后对其表面进行羧基功能基团修饰，以适合在其表面组装单一尺寸的ZnO量子点，再以不同尺寸的ZnO量子点（QD）作为紫外响应的活性物质，构建多层三明治式结构。选择金、铂或ITO等作为电极材料，设计平面分布的条状或叉指状电极结构，构建紫外探测器件，实现从近紫外到深紫外的带间吸收响应。

主权项

一种紫外探测器件的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）制备带隙在近紫外到深紫外区的不同尺寸的ZnO量子点，步骤如下：将乙酸锌加入到无水乙醇中反应得到乙酸锌乙醇溶液，作为前驱物，冷却至室温，将氢氧化钠加入到与乙酸锌加入的同体积的无水乙醇中得到氢氧化钠乙醇溶液，将氢氧化钠乙醇溶液缓慢加入乙酸锌乙醇溶液中，同时进行磁力搅拌，得到的溶液中即含有氧化锌量子点，通过调节[OH]/Zn的比例控制其尺寸大小，[OH]/Zn的比例范围从1.0—3.5，随着比例从1.0逐渐增大至3.5，量子点逐渐减小，获得带隙在近紫外到深紫外区的不同尺寸的ZnO量子点；（2）制备羧基化修饰的单层氧化石墨烯；（3）以不同尺寸的ZnO量子点（QD）作为紫外响应的活性物质，构建多层三明治式结构，具体组装过程如下：在ITO导电玻璃衬底上旋涂羧基化修饰的氧化石墨烯，烘干，然后旋涂最大尺寸的ZnO量子点，烘干，再旋涂羧基化修饰的氧化石墨烯，烘干，旋涂次大尺寸的ZnO量子点……如此逐层进行羧基化修饰的氧化石墨烯和量子点的交替组装，而量子点的尺寸由大到小逐层变化，形成G/(QD)1/G/(QD)2/……/(QD)n/G的多层三明治式结构，使入射的紫外光从短波长到长波长的不同部分，通过带间跃逐层被由小变大的量子点吸收；（4）构建紫外探测器件，方法如下：选择金、铂或ITO等作为电极材料，采用电子束蒸镀或溅射方法制备于ITO导电玻璃衬底上，而后在其上组装羧基化修饰的氧化石墨烯和ZnO量子点，或在完成上述材料组装后将电极制备于材料上表面，即与最小尺寸的氧化锌量子点相邻的上层石墨烯上，构建紫外探测器件。